Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Bode Plot für Current Noise density bei TIA


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von messungIng. (Gast)


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Hallo zusammen,

aktuell versuche ich die Theorie hinter einer Schaltung zu verstehen, 
die ich für eine spezielle Anwendung zu entwerfen und parametrieren 
habe. Grundsätzlich funktioniert sie auch bereits, nur will ich sie auch 
vollkommen verstehen :-)

Das Berechnen des Spannungsrauschen ist mir weitgehend klar, gerade 
hänge ich am Stromrauschen. Ich habe versucht die Berechnungen hier 
nachzuvollziehen:
www.ti.com/lit/an/sboa060/sboa060.pdf

Bis inkl. Fig. 8 verstehe ich es größtenteils. Aber Fig. 9 ist für mich 
nicht nachvollziehbar.
Bereich 1 kapier ich. -> Current Noise Density * Transimpedance Gain.
Die Steigung bei Bereich 2 kommt aber woher? Ich hätte eher darauf 
getippt, dass es zuerst eine REDUKTION beim Noise geben müsste, da der 
Transimpedance Gain bei 15.9 kHz die 3dB Frequenz hat, die Current Noise 
Density aber erst später zu steigen beginnt (bei >15.9 kHz).
Das Plateau ist ebenfalls unklar, insbesondere der Wert von 6.36 
nV/sqrt(Hz).
Bereich 3 ist wieder halb verstänlich, da zieht dann der Open Loop Gain 
die Kurve wieder runter.

Hab ich einen Denkfehler oder passt der Plot nicht? (Die y-Achse ist mit 
nV/sqrt(Hz) beschriftet, was auch eher V/sqrt(Hz) sein müsste. Das 
10^-irgendwas ist ja auf der Achse selbst aufgetragen...)


Eine Frage noch zur Integration über die Voltage Gain Density: Region 1 
ist klar (1/f Rauschen, e0 verläuft mit 1/sqrt(f), also ln(f) 
integriert).
Bereich 3 ist klar: Konstantes Rauschen, Integration bis pi/2 * 80kHz, 
pi/2 für effective noise bandwidth und 80 kHz da hier der Schnittpunkt 
mit dem Open Loop Gain ist.
Bereich 2 ist unklar: Wenn das Ergebnis f^3/3 nach dem Integrieren ist, 
dann wurde über f^2 integriert. d.h. e0 müsste einen linearen (f) 
Verlauf haben? Das sieht doch nur im Plot so aus, oder? Weil das wurde 
ja doppelt-logarithmisch geplottet. Wenn ich mir die Noise-Gain Funktion 
plotte, dann sehe ich den linearen Verlauf in Bereich 2 auch nur im 
loglog Plot, aber nicht im "normalen" Plot ohne logarithmische 
Skalierung. Also müsste ich doch über eine andere Funktion integrieren? 
Oder handelt es sich dabei um eine akzeptable Näherung? (Mir ist bewusst 
dass das ganze bereits eine Näherung ist!)

Vielen Dank schon mal für die Antworten!

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