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?
Angehängte Dateien:
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noise.png
5,8 KB
strange schrieb: > das Kabel Was denn für eines? > das Kabel ... anschließe Wie schließt du das an? Welche Kontaktmaterialien sind da beteiligt?
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).
Der Eingang ist extrem hochohmig. Das Rauschen ist weg, bevor der Instrumentenverstärker in die Begrenzug läuft.
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.
Eine Frage: Rauscht der 1M Ohm Widerstand selbst, oder empfängt er Rauschen via elektromagnetischer Wellen, oder ist es ganz anders?
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.
Was bleibt übrig? Die EMI des Verstärkers. Der Verstärker oder seine Versorgung strahlen im Käfig ab. Das Kabel nimmt diese auf.
Lurchi schrieb: > thermisches Rauschen ...kann man sich vereinfacht so vorstellen, daß die Atome bzw. Moleküle Elektronen anstoßen (sowohl ruhende als auch sich bewegende (=Strom))?
Positron schrieb: > daß die Atome bzw. Moleküle Elektronen anstoßen Sorry: Die thermisch stärker "vibrierenden" A. bzw. M. https://de.wikipedia.org/wiki/Thermische_Energie
(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 17uV Elektrofan 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).
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