Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik hoher Eingangswiderstand rauscht


von Rauschen (Gast)


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Hallo,

ich habe einen Verstärker aus Kollektorschaltung und anschliessendem
Emitterfolger, die Verstärkung ist relativ klein, so 2, ich benutze
das eigentlich nur zur Impedanzwandlung, d.h. ich habe einen 
Eingangswiderstand in den Verstärker hinein (Basisspannungsteiler)
von 500kOhm und der Emitterfolger ist sehr hochohmig.
Wenn ich die Spannung hinter dem Emitterfolger abgreife und auf einen 
weiteren Verstärker gebe, rauscht es sehr laut, wenn ich einen 
Kondensator
an der Basis des Emitterfolgers anschliesse und dann auf den 
anschliessenden Verstärker gehe, ist das Rauschen leiser.
Das könnte irgendwie mit dem hohen Eingangswiderstand zusammenhängen,
kann man da etwas machen ?

Grüsse

: Verschoben durch Admin
von Schalk Plan (Gast)


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Schaltpläne in Prosa sind scheisse.

Rauschen schrieb:
> kann man da etwas machen ?

Ja, erst mal richtigen Schaltplan zeigen.

von Old P. (Gast)


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Welcher Transistor?
Was für Widerstände?
Was für ein Kondensator?
Leiterplatte, Steckbrett oder Drahtigel?
...?
...?
...?
Schaltung?

Old-Papa

von Jens G. (jensig)


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Je höher der Widerstand, um so höher dessen Spannungsrauschen.

von Rauschen (Gast)


Angehängte Dateien:

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danke mal für die Antworten, heute doch etwas spät zum zeichnen,
deshalb einfach mal eine Kopie aus dem Netz, das ist die Schaltung,
der CE fällt raus, den habe ich nicht drin.
Widerstände bei mir im Augenblick, R1=2Meg, R2=500kOhm, Rc=100kOhm,
Re1+Re2=50kOhm, Re=100kOhm (den ändern hat nichts gebracht), 
Kondesatoren C1, C2 relativ gross so 100uF, zum Aufbau im Augenblick 
noch alles auf Lötleiste gebastelt, Transistoren BC547(beide), 
Widerstände normale Metallschicht, weiss nicht, warum das so rauscht

von Guido B. (guido-b)


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Rauschen schrieb:
> ich habe einen Verstärker aus Kollektorschaltung und anschliessendem
> Emitterfolger, die Verstärkung ist relativ klein, so 2,

Troll? Zwei Emitterfolger in Reihe bringen keine Verstärkung (wovon?)
von 2.

von Schalk Plan (Gast)


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Rauschen schrieb:
> ich habe einen Verstärker aus Kollektorschaltung und anschliessendem
> Emitterfolger,

Dein Schaltplan sagt aber was anderes.

Eine Kollektorschaltung ist ein Emitterfolger.

von Mark S. (voltwide)


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Wie stark das nun rauscht, hängt auch von der Impedanz der 
angeschlossenen Tonquelle ab - bei offenem Eingang ist das Rauschen 
naturgemäß am stärksten.

Zusätzliches Rauschen kommt in diesem Falle wenn Du minderwertige 
Widerstände für den ersten Basisspannungsteiler einsetzt.
Und da dieser Basispannungsteiler aus der völlig ungefilterten 
Betriebsspannung gespeist wird, kann natürlich auch noch das Rauschen 
etwaiger Spannungsregler dazukommen.

Ja, dies ist nicht gerade eine ausgereifte Schaltung.

von W.A. (Gast)


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Mark S. schrieb:
> Zusätzliches Rauschen kommt in diesem Falle wenn Du minderwertige
> Widerstände für den ersten Basisspannungsteiler einsetzt.

Was hat das mit minderwertig zu tun?

Thermisches Rauschen von Widerständen ist grundsätzlich immer vorhanden. 
Die effektive Rauschspannung ist proportional zur Wurzel aus 
Boltzmann-Konstante, Temperatur, Widerstand und betrachteter Bandbreite:

von WiderstandIstZwecklos (Gast)


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W.A. schrieb:
> Mark S. schrieb:
>> Zusätzliches Rauschen kommt in diesem Falle wenn Du minderwertige
>> Widerstände für den ersten Basisspannungsteiler einsetzt.
>
> Was hat das mit minderwertig zu tun?

Das HAT einen Einfluss.

Kuckst du hier:
http://www.resistorguide.com/thin-and-thick-film/

Dickfilmwiderstände rauschen beispielsweise sehr viel stärker. Das 
könnte hier durchaus ein Problem sein.

von Stefan F. (Gast)


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Ersteze den Eingangsspannungsteiler durch das:
1
        2,2k          27k
2
12V o----[===]---+----[===]---> Eingang und Basis von V1
3
                 |
4
|-----|>|--------+
5
     Zener 5,6V  |
6
                 |
7
|-----||---------+
8
     10µF        |
9
                 |
10
|-----||---------+
11
     100nF

Und dann schau mal, ob du rauschärmere Transistoren findest. Mir hat mal 
jemand BC549 als bessere Alternative empfohlen - habe ich aber noch 
nicht ausprobiert.

von Rauschen (Gast)


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Danke mal für Antworten,

ja, ich will eine Verstärkung von 2, ok., das Ding heisst dann wohl 
Reihenschaltung aus Emitterschaltung und Emitterfolger, ich mache das
deswegen, weil ich einen Verstärker nachschalte, der einen relativ 
kleinen
Eingangswiderstand hat, mit dem Ding davor habe ich etwas mehr Höhen,
an der Betriebsspannung habe ich direkt an der Platine noch einen Elko
so 1000uF bis 2200uF, bringt aber wegen des Rauschen nichts,
ok., nach der Formel oben, grunsdätzlich, je grösser die Widerstände, 
desto
grösser das Rauschen, normal nimmt man hier oft Schaltungen mit MOSFET,
dann könnte das Problem weg sein, kennt hier jemand eine Lösung ?

von Stefan F. (Gast)


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Die Transistorschaltung ist schon ok, bis auf die von Mark Space 
monierte Basis-Vorspannung.

von Rauschen (Gast)


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Hi Stefanus, danke für die Antwort,

ich habe andere Widerstandswerte als im Schaltbild,
habe ich oben im Text geschrieben, bei mir die folgenden Werte:

Widerstände bei mir im Augenblick, R1=2Meg, R2=500kOhm, Rc=100kOhm,
Re1+Re2=50kOhm, Re=100kOhm (den ändern hat nichts gebracht),
Kondesatoren C1, C2 relativ gross so 100uF.

Weiss nicht genau, ob ich dich richtig verstehe, du meinst den
Basisvorspannungsteiler ersetzten, über den oberen Vorwiderstand einen
Kondensator (bzw. 2 Kondensatoren ziehen), probier ich mal aus,
was meinst du mit der Zehnerdiode, einfach parallel zum oberen 
Basisvorwiderstand ?, das habe ich noch nie gesehen, gibt es hier 
irgendeinen Grund ?

ich bekomme das Rauschen leiser, wenn ich parallel zu RC einen 
Kondensator von z.B. 1nF lege (mag nicht üblich sein, aber 
funktioniert), dann ist das Rauschen aber immer noch laut, wenn ich 
diesen Kondensator grösser mache, sind wieder die Höhen plus Rauschen 
weg, nicht gut

was auch geht ist über Basis-Emitter vom ersten Transistor einen 
Kondensator (100nF), Rauschen weg, Höhen leider auch weg

von Stefan F. (Gast)


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Die Zenerdiode wird über einen Widerstand mit ca 2-5mA betromt, um eine 
konstante Rauscharme mittlere Spannung bereit zu stellen. Die beiden 
Kondensatoren reduzieren das Rauschen/Brummen noch weiter.

Der Transistor V1 erhält seine Basis-Vorspannung nun nicht mehr durch 
einen Spannungsteiler, sondern von der Zenerdiode - aber über einen 
Vorwiderstand.

Dein Spannungsteiler hat: R1=2Meg, R2=500kOhm. Diese beiden wirken 
Wechwlestrom-Mäßig wie parallel geschaltet. Also kommt zwischen 
zenerdiode und Basis ein 390k Ohm Widerstand, damit der 
Eingangswiderstand ungefähr wie zuvor ist.
1
                                      |                              
2
                                      |
3
        2,2k          390k          |/
4
12V o----[===]---+----[===]---+-----|   V1
5
                 |            |     |\>
6
|-----|>|--------+        C1 ===      |
7
     Zener 5,6V  |            |       |
8
                 |            |
9
|-----||---------+            o
10
     10µF        |          Eingang
11
                 |
12
|-----||---------+
13
     100nF

> das habe ich noch nie gesehen, gibt es hier irgendeinen Grund ?
Ja, diesen:
> Und da dieser Basispannungsteiler aus der völlig ungefilterten
> Betriebsspannung gespeist wird, kann natürlich auch noch das Rauschen
> etwaiger Spannungsregler dazukommen.

von HildeK (Gast)


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Stefan U. schrieb:
> Die Zenerdiode wird über einen Widerstand mit ca 2-5mA betromt, um eine
> konstante Rauscharme mittlere Spannung bereit zu stellen. Die beiden
> Kondensatoren reguzieren das Rauschen/Brummen noch weiter.

Eine Zenerdiode stellt üblicherweise keine rauscharme Spannung zur 
Verfügung.
Wenn du die schon verwenden willst (ich halte sie für überflüssig), dann 
teile den 390k auf und blocke da dazwischen oder lasse sie einfach weg 
und passe den 2k2 entsprechend an.
Kein Fehler wäre es auch, in der Versorgungsleitung zwischen den beiden 
Transistoren ein R-C-Glied einzubauen (100R / 47u o.ä.).

Rauschen schrieb:
> Widerstände bei mir im Augenblick, R1=2Meg, R2=500kOhm, Rc=100kOhm,
> Re1+Re2=50kOhm, Re=100kOhm (den ändern hat nichts gebracht),
> Kondesatoren C1, C2 relativ gross so 100uF.

Warum so hochohmig? Hochohmige Widerstände rauschen stärker. Was gefällt 
dir an der Dimensionierung der Ursprungsschaltung nicht?
Warum C1 und C2 so groß? Wofür soll der Verstärker sein? Wenn du schon 
so eine extrem tiefe Grenzfrequenz benötigst, dann würde ich über eine 
DC-Kopplung nachdenken.

von Stefan F. (Gast)


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> Eine Zenerdiode stellt üblicherweise keine rauscharme Spannung
> zur Verfügung.

Zusammen mit dem Elko tut sie das.

von Christian S. (roehrenvorheizer)


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von HildeK (Gast)


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Stefan U. schrieb:
>> Eine Zenerdiode stellt üblicherweise keine rauscharme Spannung
>> zur Verfügung.
>
> Zusammen mit dem Elko tut sie das.

Nicht wirklich. Sie wirkt (idealerweise) wie eine Spannungsquelle, auch 
für Rauschen, und ein C parallel zu einer Spannungsquelle ist einfach 
nicht besonders sinn- und wirkungsvoll.
Ohne Z-Diode erreicht man mit R und C als einfachem TP mit viel 
kleineren Cs in dem Fall den selben Effekt.

von Rauschen (Gast)


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Hi, danke erst mal für die Antworten, warum so hochohmig ?, ich 
schliesse ein Gitarre daran an, ein üblicher Gitarrenverstärker hat 
einen Eingangswiderstand von 1Meg-10Meg, Grund ist, wenn der 
Eingangswiderstand des Verstärkers zu klein wird, klingt die Gitarre 
dumpf, das bestätigt sich auch bei mir, man hört das schon ziemlich, 
deshalb irgendeine kleine Schaltung, die eigentlich nichts anderes 
macht, als den Eingangswiderstand rauftransformieren (die 390kOhm wären 
eigentlich noch immer zu klein).

Die Kondensatoren, ja, die sind viel zu gross, hier könne man deutlich 
kleiner werden, so 10uF sollten immer noch gross genug sein (reicht 
immer noch dick)

Die Schaltung mit der Zehnerdiode, da muss ich noch einmal fragen,
wenn ich das richtig verstehe, dann schaltest du den 390kOhm an die 
Basis,
die 2,2kOhm liegen dann an Betriebsspannung und die z-Diode und 
Kondensatoren liegen gegen Masse, über den 2,2kOhm, wird dann der 
z-Dioden Strom eingestellt (?), könnte so sein, ich habe einmal gehört, 
mann soll
z-Dioden vermeiden, weil sie angeblich nicht so lange halten, ist da 
etwas dran ?

Was meinst du mit den R2 anpassen, wenn die z-Diode nicht verwendet 
wird,
ich würde vermuten, so anpassen, dass an der Basis die entsprechende 
Spannung rauskommt, also einfach den 390kOhm+Widerstand grösser und 
irgendwo dazwischen die Kondensatoren gegen Masse (so dass 
Eingangswiderstand noch immer gross). Das wäre dann, wenn ich es richtig 
verstehe, eine Basisvorspannungseinstellung ohne Widerstand gegen Masse, 
hat das einen Vorteil gegenüber dem normalen Basisvorspannungteiler 
wegen des Rauschens ?

Das mit dem Filter zwischen den Transistoren, werde ich auch einmal 
probieren, könnte was bringen.

Dann fang ich mal an zu probieren, kann ja berichten, ob es bei mir 
funktioniert

von (º°)·´¯`·.¸¸.·´¯`·.¸¸.·´¯`·.¸¸.·´¯`·.¸¸.·´¯`·.¸¸.· (Gast)


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Fuer eine rauscharme Verstaerkerschaltung sollte Mann auch
als rauscharm spezifizierte Transistoren einsetzen.

Und selbst da gibt es noch Exemplare die besonders wenig rauschen.
Ein BC548 zaehlt jedenfalls nicht zu denen.

Fuer eine Gibson Standard SG habe ich mal aus ca. 20 BC309
den rauschaermsten selektiert. Ein Emitterfolger dahinter
war nicht vorgesehen. Die Kabel waren scheinbar damals
kapazitaetsaermer.
Meine Schaltung sollte den Pegel soweit anheben, dass ein
Fender Vibroverb ordentlich was an den Eingang gekriegt hat...
Also eher ab 20 dB Verstaerkung aufwaerts.

Betrieben wurde das mit 2 9 V Bloecken.

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Rauschen schrieb:
> Hi, danke erst mal für die Antworten, warum so hochohmig ?, ich
> schliesse ein Gitarre daran an, ein üblicher Gitarrenverstärker hat
> einen Eingangswiderstand von 1Meg-10Meg

Dann ist die Schaltung trotzdem noch Unsinn. Der Impedanzwandler gehört 
vor die Verstärkerstufe, nicht dahinter. Und selbstverständlich baut 
man die Stufen hinter dem Impedanzwandler dann wieder bei den üblichen 
Impedanzniveaus, also Kollektorwiderständen im niedrigen 
Kiloohm-Bereich.

> Die Kondensatoren, ja, die sind viel zu gross, hier könne man deutlich
> kleiner werden, so 10uF sollten immer noch gross genug sein (reicht
> immer noch dick)

Sie sind nicht nur zu groß. Bei 100µF sind das ja sicher Elkos. Elkos 
haben Leckströme. Und in einer derart hochohmigen Schaltung wie du sie 
anstrebst, können Leckströme den Arbeitspunkt deutlich verändern. 
Zumindest der Koppelkondensator vor dem Impedanzwandler darf kein Elko 
sein.

Was das Rauschen angeht: keine Ahnung, was du mit "sehr laut" denn nun 
genau meinst. Eine Messung oder zumindest der Vergleich mit einem 
bekannten Signal wäre hilfreich. Aber eine Gitarre schmeißt massig Pegel 
raus. Da braucht man genau gar keine besonders rauscharme Schaltung als 
Verstärker. Die üblichen NF-Transistoren a'la BC547 reichen vollkommen.

Auch einen Eingangswiderstand jenseits 1M sehe ich als sinnlos an. 
Deutlich höher kommst du mit einer bipolaren 1-Transitor Stufe auch 
nicht. Ein S-FET als Sourcefolger könnte das leisten. Oder gleich ein 
OPV als Impedanzwandler. Probiere es halt aus. Aber ich wette, du wirst 
keinen gravierenden Unterschied zwischen 1M und 10M Eingangswiderstand 
hören.

von HildeK (Gast)


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Rauschen schrieb:
> Was meinst du mit den R2 anpassen, wenn die z-Diode nicht verwendet
> wird,

Stefan Us hat mit der Z-Diode 5.6V stabilisiert. Auf der Strecke 2k2, 
390k BE-Strecke solltest du zwischen den Widerständen ebenso die 5.6V 
per Teiler erreichen für den richtigen Arbeitspunkt. Ich mag es jetzt 
nicht rechnen ...

von HildeK (Gast)


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Axel S. schrieb:
> Ein S-FET als Sourcefolger könnte das leisten.

Warum dann nicht gleich auch dem schon etwas Verstärkung geben - das tut 
der Rauschbilanz gut.
Dessen Ausgangswiderstand ist nicht so hoch, dass man keine normal 
dimensionierte Transistorstufe nachschalten könnte. Und der 
Eingangswiderstand kann sehr hochohmig sein.

Rauschen schrieb:
> Das wäre dann, wenn ich es richtig
> verstehe, eine Basisvorspannungseinstellung ohne Widerstand gegen Masse,
> hat das einen Vorteil gegenüber dem normalen Basisvorspannungteiler
> wegen des Rauschens ?

Ich hatte deine weiteren Bemerkung übersehen.
Vorteil: der Eingangswiderstand wird dadurch etwas höher.
Nachteil: dein Arbeitspunkt wird weniger stabil - schon deshalb würde 
ich sie nicht verwenden.

von Stefan F. (Gast)


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> mann soll z-Dioden vermeiden, weil sie angeblich nicht so lange halten,
> ist da etwas dran ?

Nein, Zenerdioden sind keine Verschleißteile.

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Rauschen schrieb:
> warum so hochohmig ?, ich
> schliesse ein Gitarre daran an, ein üblicher Gitarrenverstärker hat
> einen Eingangswiderstand von 1Meg-10Meg

Das ist schon richtig so, allerdings solltest du evtl. entweder über 
einen FET in der ersten Stufe nachdenken, oder gleich einen OpAmp 
nehmen. Für meinen Bassamp hatte ich früher eine Röhrenvorstufe, bin 
dann auf einen FET 2SK30A umgestiegen, denn ich mir aus einer Masse von 
FET ausgemessen hatte.
Auf den FET folgt dann ein Emitterfolger als Impedanzwandler.
Die gleiche Ausmess-Nummer habe ich dann nochmal bei der Elektronik 
meines Basses  gemacht:
Beitrag "FET SF51234 - schon mal gehört?"

Bzgl. OpAmp Vorverstärker hat Elliot wieder was brauchbares:
http://sound.whsites.net/project27.htm

von voltwide (Gast)


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ja, für einen hochohmigen Gitarrentonabnehmer rauschen BJTs zu stark.

von Rauschen (Gast)


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ich habe nun einmal den Transistor der ersten Stufe getauscht,
und alles Kabelgewirre entsorgt, d.h. kurze Leitungen, schön verlötet, 
nun ist alles gut rauschfrei, ich denke der Transistor der ersten Stufe 
hat beim rumbasteln eventuell einen Schuss bekommen, nach wie vor BC547,
Schaltung ist geblieben, wenn es wieder anfangen sollte zu rauschen, 
würde ich eine Störung auf dem Netz vermuten, eventuell irgendein 
angeschaltetes Gerät, das den Unsinn verusacht,

ich finde die Schaltung übrigens kein bisschen Unsinn, ich hatte einen
einfachen Emitterfolger vor dem eigentlichen Verstärker, ohne was davor, 
ich fand den Klang ziemlich langweilig, mit dem kleinen Verstärker mit 
Verstärkung 2 davor gefällt mir der Klang irgendwie besser, klingt ganz 
gut, und hochohmig am Eingang ist es auch, passt doch

und klar, man kann parallel zum Emitterwiderstand noch eine
Reihenschaltung aus R und C ziehen, dann hat man auch hier noch eine
hohe Verstärkung, wenn man den R nicht zu klein macht, sollte der 
Eingangswiderstand in die Stufe immer noch hoch genug sein und

Matthias hat schon recht, hier wird eigentlich ein FET in der ersten 
Stufe eingesetzt, aber ich finde die Schaltung so für mich ok.,
ich mag den Klang, FET werde ich vielleicht einmal probieren

nun mal etwas testen, ob das wirklich über mehere Wochen nicht rauscht,
andere Gitarre, Kabel usw., könnte auch wieder zu komischen Effekten 
führen, falls es nicht funktioniert erst mal die Schaltung mit z-Diode 
probieren,

eine weitere Möglichkeit den Re eine Reihenschaltung aus zwei 
Widerständen machen, erste Stufe Basisvorspannungsteiler raus und mit 
einem Widerstand zwischen den zwei Widerständen, die den RE bilden von 
da an die Basis der ersten Stufe zur Arbeitspunkteinstellung, könnte 
eventuell eine Alternative sein, habe gestern auch noch in einem Paper 
eine sogenannte Bootstrap-Schaltung gefunden, die soll wohl auch den 
Eingangswiderstand anheben,
könnte man probieren

noch einmal Danke für die vielen Antworten, ich sehe gelegentlich einmal 
wer noch etwas geschrieben, hat, nun mal testen, schreibe natürlich, 
demnächst mal, ob das Ding zumindest bei mir einigermassen zuverlässig 
funktioniert

von Possetitjel (Gast)


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Rauschen schrieb:

> ich habe nun einmal den Transistor der ersten Stufe
> getauscht, und alles Kabelgewirre entsorgt, d.h. kurze
> Leitungen, schön verlötet, nun ist alles gut rauschfrei,
> ich denke der Transistor der ersten Stufe hat beim
> rumbasteln eventuell einen Schuss bekommen,

Das ist gut möglich.

Allerdings ist Selbsterregung (=HF-Schwingungen) die
übliche Ursache für "unerklärliches" Rauschen.

Das ist auch zwanglos damit kompatibel, dass das Rauschen
verschwunden ist, nachdem Du alles neu mit kurzen Strippen
verdrahtet hast.
Abblock-Elko für die Betriebsspannung hast Du ja wohl
verwendet.

von Mark S. (voltwide)


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W.A. schrieb:
> Mark S. schrieb:
>> Zusätzliches Rauschen kommt in diesem Falle wenn Du minderwertige
>> Widerstände für den ersten Basisspannungsteiler einsetzt.
>
> Was hat das mit minderwertig zu tun?
>
> Thermisches Rauschen von Widerständen ist grundsätzlich immer vorhanden.
> Die effektive Rauschspannung ist proportional zur Wurzel aus
> Boltzmann-Konstante, Temperatur, Widerstand und betrachteter Bandbreite:
>
Mit minderwertig meinte ich z.B. Kohlepulverwiderstände, die neben dem 
thermischen Rauschen ein von der angelegten Spannung abhängiges 
beträchtliches Schrotrauschen mitbringen - und dafür wäre diese 
Schaltung durchaus empfänglich.

Nicht umsonst gibt es "rauscharme" Widerstände (Metallschicht, 
Dünnfilm).

: Bearbeitet durch User
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