Hallo,
wir haben hier den angehängten Schaltkreis zum Testen der
Eingangsbeschaltung eines Verstärkers.
Links ist das Eingangskabel was ein Signal trägt, das vom
Spannungsteiler links ca 1:1000 geteilt wird. Dann folgt der
Eingangsstecker, und dann ein Serienwiderstand und Kondensator, die
Impedanz und Kapazität im Einsatz simulieren sollen.
Das Problem ist nun, dass ich, sobald ich das Kabel mit dem
Spannungsteiler anschließe, der ja im Prinzip sogar noch fast einen
Kurzschluss hat mit 10 Ohm, ich ein Rauschen mit ein paar Dutzend µV
sehe. Ohne Kabel, nur Eingang offen und der Serienwiderstand rechts und
Kondensator und alles ist im Bereich weniger µV Rauschen. Kabel mit
Spannungsteiler ran, fettes Rauschen da.
Das Kabel ist nicht lang, ca 1 m, und an nichts erstmal angeschlossen.
Es liegt alles direkt innerhalb einer Abschirmbox, die dann nochmal in
einem Faraday-Käfig steht.
Das Rauschen ist völlig zufällig und hochfrequent, keinerlei Zeichen von
Netzbrumm oder Interferenzen. Jemand eine Idee was da passiert?
strange schrieb:> Ohne Kabel, nur Eingang offen und der Serienwiderstand rechts und> Kondensator und alles ist im Bereich weniger µV Rauschen.
Geht es nur um das Zuschalten des Kabels? Oder geht es um das Zuschalten
von Kable und Spannungsteiler?
Ohne Kabel und ohne Spannungsteiler ist der OPV-Eingang offen, du hast
damit keine Quelle für den Eingangs-Biasstrom des OPV. Der OPV läuft in
irgendeine Begrenzung, sein Ausgang klebt an der Begrenzung fest.
Erst mit Spannungsteiler hast du einen funktionierenden Spannungsfolger
(inklusive dessen Eigenrauschen).
strange schrieb:> Das Rauschen ist völlig zufällig und hochfrequent, keinerlei Zeichen von> Netzbrumm oder Interferenzen. Jemand eine Idee was da passiert?
Wir wissen ja nicht was für ein OPV Du da testest. Oder soll es wirklich
ein Verstärker sein?
Jedenfalls, sollte es ein OPV sein, dann vermisse ich die Gegenkopplung.
Kein Wunder das hier etwas rauscht. Der Offset wird dann noch sich bis
zu den Rails zeigen.
strange schrieb:> Der Eingang ist extrem hochohmig. Das Rauschen ist weg, bevor der> Instrumentenverstärker in die Begrenzug läuft.
Aha, ein Instrumentenverstärker. Und welcher? Oder, welche Verstärkung
hat er denn bei Deiner Beschaltung?
mfg Klaus
strange schrieb:> und dann ein Serienwiderstand und Kondensator, die> Impedanz und Kapazität im Einsatz simulieren sollen
1 Megaohm nennt ihr Kabel und nicht Isolierung ?
Der Wert ist doch völlig realitätsfremd.
Klar rauscht das, je nach eurem Frequenzbereich.
Die Rauschspannung von 1 MOhm liegt bei 17uV = -92dBu im Audiobereich.
Wenn ihr dann ordentlich verstärkt, wie es nötig wäre um den
Spannungsteiler 1:1000 wieder wett zu machen, dann seid ihr im
Millivoltbereich.
Der 1M Widerstand ist eine deutliche Rauschquelle für niedriger
Frequenzen. Ab etwa 150 Hz fängt der 1 nF Kondensator an das Rauschen zu
reduzieren.
Ohne den Kurzschluss (Kabel), sieht der Verstärker nur eine
Eingangskapazität. Eine Zeit lang kann es dann weniger Rauschen geben,
bis der Verstärker ans Limit läuft weil der DC Pfad fehlt und die
Kapazität sich geladen hat.
Stefanus F. schrieb:> Eine Frage: Rauscht der 1M Ohm Widerstand selbst, oder empfängt er> Rauschen via elektromagnetischer Wellen, oder ist es ganz anders?
Es ist die kosmische Hintergrundstrahlung
Stefanus F. schrieb:> Eine Frage: Rauscht der 1M Ohm Widerstand selbst, oder empfängt er> Rauschen via elektromagnetischer Wellen
Ich vermute einfach mal, beides. Ein Kabel kann noch so gut geschirmt
sein, die Schirmdämpfung ist nie unendlich. Naja, vielleicht mit einem
supraleitenden Schirm. Aber in der Nähe des absoluten Nullpunkts rauscht
sowieso kaum noch was. Vielleicht wäre das ja die Lösung.
Georg
Stefanus F. schrieb:> Eine Frage: Rauscht der 1M Ohm Widerstand selbst, oder empfängt er> Rauschen via elektromagnetischer Wellen, oder ist es ganz anders?
Alle Widerstände haben thermisches Rauschen, je nach Temperatur. Bei 1
MOhms und Raumtemperatur sind das etwa 130 nV pro Wurzel (Hz), also
schon eine ganze Menge im Vergleich zu vielen OPs.
Lurchi schrieb:> thermisches Rauschen
...kann man sich vereinfacht so vorstellen, daß die Atome bzw. Moleküle
Elektronen anstoßen (sowohl ruhende als auch sich bewegende (=Strom))?
(Bisschen offtopic.)
Bei meinem ersten selbstgebauten Verstärker rauschte anfangs ein
Kanal ganz schwach, aber es störte.
Wochenlang suchte ich nach der Ursache, tauschte Transistoren usw.
Dann fand ich heraus:
Ein Widerstand von 1,2 kOhm (also kein Hoch-Ohmer) im
Klangregelverstärker fabrizierte eine Rauschspannung in der
Grössenordnung von 1 mV am Eingang der Endstufe, nur durch seinen
Stromdurchgang von 2 mA (er war also weit weg von Überlast).
Diese 1 mV, vom Endverstärker auf 11 mV verstärkt, hört man.
Nach Austausch war alles gut.
MaWin schrieb:> Die Rauschspannung von 1 MOhm liegt bei 17uVElektrofan schrieb:> Ein Widerstand von 1,2 kOhm (also kein Hoch-Ohmer) im> Klangregelverstärker fabrizierte eine Rauschspannung in der> Grössenordnung von 1 mV am Eingang der Endstufe
Wie passt das zusammen? Und was hast Du genau ausgetauscht?
> ...> Wie passt das zusammen? Und was hast Du genau ausgetauscht?
Erst tauschte ich, wie beschrieben, die beteiligten Transistoren.
Null Änderung.
Sehr spät kam ich auf die Idee, die Spannung am benannten Widerstand
(im Emitterkreis des letzten Transistors des
Vorverstärkers/Klangreglers)
zu oszilloskopieren:
Genau dieser relativ niederohmige Widerstand fabrizierte eben das
Rauschen. Nach dessen Tausch war alles i.O.
Das thermische Widerstandsrauschen kann man als Niederfrequentes Ende
der thermischen IR Strahlung sehen, nur halt als leitungsgebundene
Wechselspannung statt als Elektromagnetische Welle. Die Größe der
Rauschspannung hängt vom Widerstandswert und der Temperatur ab, nicht
von der Art des Widerstandes (egal ob Kohle, Elektrolyt oder Draht).
Wenn durch einen Widerstand ein extern eingeprägter Strom fließt, kann
es zusätzliches vor allem niederfrequentes Rauschen geben, dass dann von
der Art des Widerstandes abhängt: i.A. mehr bei Kohle und wenig bei
Drahtwiderständen.
Bei dem originalen Problem könnte es einfach der Unterschied sein
zwischen 1 MOhm+ 1,x nF (mit Rauschen vom 1 M Widerstand) und nur der
parasitären Kapazität (wenig Rauschen, weil kaum Verluste).
noise.png
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