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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Rauschspannungsdichte messen


Autor: Krüger (Gast)
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Hallo, ich möchte die Rausspannungsdichte (engl. input noise voltage
density)eines Verstärkers messen. Hat jemand so etwas schon mal
gemacht? Wie könnte ein Messaufbau dafür aussehen. Ich habe gehört,
dass man den Eingang kurzschließen muss und das Rauschen am Ausgang
misst. Nur leider sind die Rauschamplituden dabei so klein, dass ich
sie nicht messen kann.
Gruss K

Autor: Wolfgang Horn (Gast)
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Hi, Krüger,

Dohlus, Martin: "Automatisches Rauschmeßgerät für den Eigenbau",
UKW-Berichte 2/1982

Bastelanleitungen vermitteln das Prinzip sehr viel deutlicher als
Bedienungsanleitungen mit "Einschalten - ablesen."

Seit 1982 hat sich viel getan, aber meine zerlesenen UKW-Berichte
stehen halt griffbereit im Regal.

Ciao
Wolfgang Horn

Autor: Christoph Kessler (Gast)
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Das Rauschspannungsmeßgerät ist für UHF-Verstärker gedacht, das hilft
für NF wenig. Es gab noch einen Grundlagenartikel von D.Burchardt in
den UKW-Berichten, der wäre eher passend.

Die Rauschspannungsdichte ist freqauenzabhängig, unterhalb einer
bestimten Frequenz steigt sie an, dazu gab es Application notes von
Analog devices und Maxim.  Maxim hat mal vorgerechnet, das das 1/f mit
fallender Frequenz zwar immer weiter steigt, aber bei F= 1 / (Alter des
Weltalls) erst den dreifachen Wert von 1 Hz errreicht oder so ähnlich.

Autor: Christoph Kessler (Gast)
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Für sehr niedrige Frequenzen ist der Luftzug entscheidend, dazu gabs
einen schönen Artikel von RAP ( Robert A.Pease) :

http://www.elecdesign.com/Articles/ArticleID/6145/6145.html

also eine Pappschachtel über dem OP reduziert die Schwankungen deutlich

Autor: Christoph Kessler (Gast)
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AD unterscheidet zwischen OPs mit niedriger Rauschspannung für
niederohmige Quallen und OPs mit niedrigem Rauschstrom bei hochohmigen
Quellen. Oberhalb der 1/f-Knickfrequenz ist das Rauschen weiß. man kann
also mit großem Verstärkungsfaktor das breitbandige Rauschen messen, die
Meßbandbreite muß bekannt sein, und dann auf das Rauschen in 1 Hz
Bandbreite umrechnen.

Autor: Krüger (Gast)
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Ist es denn richtig, dass man den Eingang kurzschließen muss um das
Rauschen am Ausgang zu messen?
Dann brauch ich am Ausgang einen Verstärker, der das Rauschen
verstärkt. Das Problem dabei ist nur das dieser Verstärker ja auch ein
Rauschen aufweist.

Autor: Christoph Kessler (Gast)
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Von AD gibt einiges an Applikationen zum Thema Rauschen in OPs, z.B.:
http://www.analog.com/library/analogDialogue/Anniv...

Autor: Martin K. (deepimpact)
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Nein, der Eingang darf nicht pauschal kurzgeschlossen werden. An den
Eingang muss die Quellimpedanz, für die das Rauschen am Ausgang
gemessen werden soll, weil üblicherweise das Rauschen eines Verstärkers
stark von der Quellimpedanz abhängt (Stichwort: Rauschanpassung)

Natürlich brauchst Du zum Messen einen Verstärker, der selbst weniger
rauscht als der Prüfling - das kann die Sache schwierig machen. Welche
Ausrüstung hast Du zur Verfügung?

Am Einfachsten wäre die Sache mit einem (selbst rauscharmen) Spectrum
Analyzer, mit dem man direkt auch die Frequenzabhängigkeit des
Rauschens bestimmen könnte, und der über die effektive Rauschbandbreite
des Auflösungsfilters z.B direkt die spektrale Dichte der Rauschspannung
am Ausgang in nV/sqrt(Hz) anzeigt.

Gruß,
Martin

Autor: Krüger (Gast)
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Was den Verstärker angeht, muss ich erst mal sehen, was ich da nehmen
kann.
Das Messgerät ist ein Spectrumanalyser von HP (Agilent) HP  35670A. Ich
weiß allerdings nicht, ob der direkt die Rauschspannungsdichte angeben
kann. Den Verstärker brauch ich doch dann trotzdem?

Das mit der Quellimpedanz ist soweit klar, ich habe einen 50 Ohm
Kurzschlussstecker den ich auf den Eingang stecke.

Autor: Martin K. (deepimpact)
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Der Spectrum Analyzer hat selbst schon den benötigten rauscharmen
Verstärker - ob der allerdings ausreicht, müsste man in seinen
technischen Daten nachschauen. Rauschärmer als der zu messende
Verstärker und damit ausreichend wird er aber wohl sein. Denk daran,
die Dämpfungsglieder am Eingang abzuschalten, sonst wirst Du nicht viel
vom Rauschen des Prüflings sehen. Auch eine niedrige Bandbreite des
Auflösungsfilters ist von Vorteil.

Weitere Infos zur Rauschmessung findest Du z.B. in
http://cp.literature.agilent.com/litweb/pdf/5952-8255E.pdf

Gruß,
Martin

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