2 Verstärker hintereinander - Vor- Nachteil?

[Nordlicht (Gast)]

Hallo,

ich habe mit einer Diode im Sperrbetrieb ein Rauschen erzeugt und möchte 
dieses über einen nicht-invertierenden Verstärker, verstärken.

Ich habe hier noch ein TL072 zu liegen und überlege nun ob ich nur ein 
OPV davon nutze oder ob es vielleicht auch Vorteile geben könnte beide 
OPVs hintereinander zu betreiben.

Das Verstärkungsbandbreiten-Produkt schränkt die Gesamtverstärkung ja 
weiterhin ein, sodass ich die Verstärkung auf jeden einzelnen Verstärker 
um sqrt(A) aufteilen müsste.

Viele Grüße

[Nordländer (Gast)]

Nordlicht schrieb:
> . . . und überlege nun, ob ich . . .

Sei mal ein Maker!
Nicht lange überlegen, machen

VG

[Jens G. (jensig)]

Bandbreite ist natürlich bei niedrigeren Einzelverstärkungen mehrerer 
Stufen höher, als bei einer hohen einstufigen Gesamtverstärkung.
Wenn Bandbreite also ein Kriterium ist, dann solltest Du die 
Gesamtverstärkung auf mehrere Stufen verteilen.
Und wenn die Bandbreite trotzdem nicht reicht, mußt Du Dir einen 
schnelleren OPV suchen.

[Nordlicht (Gast)]

Aber bleibt die Gesamtbandbreite nicht die selbe, als wenn ich nur einen 
nehmen würde?

[HildeK (Gast)]

Nordlicht schrieb:
> Aber bleibt die Gesamtbandbreite nicht die selbe, als wenn ich nur einen
> nehmen würde?

Nein.
Das GBW (Verstärkungs-Bandbreite-Produkt) ist für einen speziellen 
OPA-Typ ein fester Wert, die Angabe bezieht sich üblicherweise auf 
einfache Verstärkung und steht im Datenblatt.
Ist da z.B. 5MHz angegeben, dann erreicht er diese bei v=1.
Bei v=10 erreicht er nur 500kHz.
Benötigst du eine Verstärkung von 1000, dann wird mit einem OPA die 
Begrenzung bei 5kHz liegen, mit zwei OPAs, bei der jeder v ≈ 32 haben 
muss, beträgt die Bandbreite dann bei jedem noch 150kHz mit -3dB. Zwei 
solcher Verstärker hintereinander haben dann wieder v=1000, aber ihre 
6dB Grenze bei 150kHz, die 3dB-Grenze liegt zwar ein wenig geringer, 
aber immer noch deutlich über 5kHz (nicht gerechnet: >100kHz).
Siehst du den Vorteil?

[MaWin (Gast)]

Nordlicht schrieb:
> überlege nun ob ich nur ein OPV davon nutze oder ob es vielleicht auch
> Vorteile geben könnte beide OPVs hintereinander zu betreiben.
>
> Das Verstärkungsbandbreiten-Produkt schränkt die Gesamtverstärkung ja
> weiterhin ein, sodass ich die Verstärkung auf jeden einzelnen Verstärker
> um sqrt(A) aufteilen müsste

Genau.

Man schaltet 2 OpAmps wie du vor hast deswegen hintereinander, um ein 
deutlich grösseres GBW zu bekommen, zudem bei geringerer Schwingneigung.

Nordlicht schrieb:
> Aber bleibt die Gesamtbandbreite nicht die selbe, als wenn ich nur
> einen nehmen würde?

Nein, natürlicb nicht, die Frequenz wird quadriert wenn due Verstärkung 
gewurzelt wird.

[Nordlicht (Gast)]

Also ich habe dazu nochmal den Tietze und Schenk studiert und auch eine 
Gleichung zum berechnen des Amplitudenganges gefunden. Und rechnerisch 
komme ich auch auf das was ihr sagt, nämlich das sich das 
Bandbreitenprodukt erhöht.

Wenn ich das ganze aber in LTSPice simuliere, verschiebt sich meine 
Grenzfrequenz nicht wie erhofft in höhere Frequenzen.

[Nordlicht (Gast)]

Sorry hatte mich vertan. So sollte es passen

[Helmut L. (helmi1)]

Nimm mal vernueftige Werte fuer die Widerstaende an. Nicht 1 Ohm und 10 
Ohm.
So muesste der OP ja irre Stroeme am Ausgang treiben koennen was er aber 
nicht kann.

[Achim S. (Gast)]

Nordlicht schrieb:
> Sorry hatte mich vertan. So sollte es passen

deine Verstärkerketten haben unterschiedlich Gesamtverstärkungen (die 
Einzelstufe hat 101, die Kette hat 11*11=121). Um den Unterschied in den 
Bandbreiten zu bewerten müsstest du beide mal gleiche 
Gesamtverstärkungen einstellen.

Um dann auch etwas erkennen zu können würde ich den Bodeplot auch nicht 
bis -270dB anzeigen lassen sondern nur so weit, dass eine Änderung von 
3dB auch ins Auge fällt.

[OP (Gast)]

HildeK schrieb:
> Das GBW (Verstärkungs-Bandbreite-Produkt) ist für einen speziellen
> OPA-Typ ein fester Wert, die Angabe bezieht sich üblicherweise auf
> einfache Verstärkung und steht im Datenblatt.

Bei einem OP, der diesen Namen verdient, ist das GBP ein konstanter 
Wert, weil bei einem OP die Verstärkung mit der Frequenz abnimmt.

[Thomas (kosmos)]

darf man fragen für welchen Zweck man Rauschen verstärken möchte?

[Arc N. (arc)]

Thomas O. schrieb:
> darf man fragen für welchen Zweck man Rauschen verstärken möchte?

Um es zu messen. Spannungsreferenzen oder OpAmps bspw.

[Hans (Gast)]

Thomas O. schrieb:
> darf man fragen für welchen Zweck man Rauschen verstärken möchte?

Rauschgenerator damit man Zufall bekommt.

Aber der TS hat schon den ersten Fehler begangen - er hat eine Diode 
benutzt, diese sind inzwischen derart optimiert seitens der Hersteller 
(man will eigentlich kein Rauschen) dass das ganze relativ nutzlos ist, 
es kommt viel zu wenig Rauschen dabei heraus.

Besser ist ein Bipolar Transistor an den man über Emitter und Basis eine 
Spannung in Sperrichtung anlegt. Wenn man hier die Grenzspannung 
erreicht bekommt man ein schönes Rauschen.

Dafür gibt es jedoch schon viele fertige Projekte und moderne uC und CPU 
haben einen derartigen Generator bereits integriert.