Guten Abend, Wie kann man am besten das Rauschen eines Op's messen? Also ich meine das Strom sowie Spannungsrauschen, welche frequenzabhängig sind? Mein Gedanker ist folgender: Beides, Stromrauschen sowie das Input Bias Current verursachen an einem am Eingang angeschlossenen Widerstand einen Spannungsabfall. Diesen Spannungsabfall könnte ich ja, vorausgesetzt dieser Widerstand ist sehr groß(=großer Spgsabfall) messen. Sehe ich das richtig so? Wie kann ich dann aber das Bias Current vom Strom Rauschen unterscheiden? Durch variieren der Frequenz? mfg
Jempes schrieb: > Beides, Stromrauschen sowie das Input Bias > Current verursachen an einem am Eingang angeschlossenen Widerstand einen > Spannungsabfall. Diesen Spannungsabfall könnte ich ja, vorausgesetzt > dieser Widerstand ist sehr groß(=großer Spgsabfall) messen. Du kannst den Spannungsabfall nicht direkt am Widerstand messen. Denn das linke Ende dieses Widerstands wird von der Quelle auf konstantem Potential gehalten (dort siehst du nur das Rauschen der Quelle). Und das rechte Ende dieses Widerstands wird vom rückgekoppelten OPV auf konstantem Potential gehalten (zumindest bei den Frequenzen, die die OPV-Schaltung noch nachregeln kann). Am Vorwiderstand selbst siehst du das Rauschen also nicht. Aber am Ausgang des OPVs siehst du, wie die Spannung rauscht um das Stromrauschen am Eingang des OPVs nachzuregeln (überlagert mit allen anderen Rauschquellen der OPV-Schaltung). Jempes schrieb: > Wie kann ich dann aber das Bias Current vom > Strom Rauschen unterscheiden? Es gibt nur einen Eingangsstrom des OPV, nicht zwei. Dessen Gleichanteil kannst du gerne bias current nennen. Und dessen Wechselanteil Stromrauschen.
Achim S. schrieb: > Es gibt nur einen Eingangsstrom des OPV, nicht zwei. Hm, das war vielleicht missverständlich. Um es klarzustellen: "Es gibt an jedem Eingang des OPV nur einen Eingangsstrom, nicht zwei".
Hallo Achim S. Vielen Dank für deine Antwort! Wenn ich das richtig verstehe, dann wird das folgendermaßen unterteilt: Eingänge liegen mit R auf Masse. In den Eingängen des OPs fließt ein Strom. Dieser Strom wird unterteilt in Bias Current und Noise Current. Was ich am Ausgang des OPs sehe wäre einmal der DC Anteil(Bias Current) und ein AC Anteil (Noise Current). Ist das richtig so? lG
Jempes schrieb: > Hallo Achim S. > > Vielen Dank für deine Antwort! > > Wenn ich das richtig verstehe, dann wird das folgendermaßen unterteilt: > > Eingänge liegen mit R auf Masse. In den Eingängen des OPs fließt ein > Strom. Dieser Strom wird unterteilt in Bias Current und Noise Current. > Was ich am Ausgang des OPs sehe wäre einmal der DC Anteil(Bias Current) > und ein AC Anteil (Noise Current). Ist das richtig so? > > lG Die Gesamtrauschspannung ist die Summe aus Stromrauschen*R + dem Spannungsrauschen. Um jetzt das Stromrauschen genau messen zu können, sollte man R so groß wählen, dass es dominant gegenüber dem Spannungsrauschen wird. Beispiel: en=10nV/sqrt(Hz) in=1pA/sqrt(Hz) R = 100kOhm --> uin = 1pA/sqrt(Hz)*100kOhm = 100nV/sqrt(Hz) ugesamt = sqrt(100^2 +10^2)nV/sqrt(hz) ugesamt = 100,5nV/sqrt(Hz)
Helmut: Ok. Bei großem R habe ich dann wie du sagst ein großes Stromrauschen, resultierend aus R*in Aber: was ist mit dem Bias current? Das verursacht doch auch einen sehr hohen spgsabfall an dem R. Wie kann ich das jetzt am Ausgang voneinander unterscheiden?
> Aber: was ist mit dem Bias current?
Der bias-current verursacht nur eine Gleichspannung von z. B. einigen
10mV. Da wir eine Wechselspannungsmessung machen, stört uns das aber
nicht.
Von welcher Schaltung reden wir jetzt eigentlich? An beiden eingängen je ein widerstand zur Masse geschaltet, ohne Rückführung ?! Da der Op quasi ausgeregelt ist wird die Spg am Ausgang auch nicht sonderlich verstärkt, G=1, reicht das denn oder muss da mit einem zweiten OP das rauschen verstärkt werden, um es zu Messen?
> Von welcher Schaltung reden wir jetzt eigentlich? An beiden eingängen je
ein widerstand zur Masse geschaltet, ohne Rückführung ?!
Nein.
Natürlich macht man da eine Schaltung mit Gegenkopplung die z. B. mit
v=100 verstärkt.
ABER dann muss, wenn es zbsp ein Invertierender Verstärker ist, die Impedanz am Plus Eingang gleich der Impedanz am Minus eingang sein, sonst kommt da wiederrum eine Unsymetrie rein..
Der Biasstrom verschiebt den DC Pegel etwas. Wenn man den Widerstand nicht zu groß macht hält sich die Verschiebung aber auch bei einem Gain von 100 noch in Grenzen. Falls nötig müsste man halt die Verstärkung etwas kleiner machen (z.B. 10 fach), auch wenn dann die nächste Verstärkerstufe etwas kritischer wird. Beim Stromrauschen hat man 2 Beiträge für den invertierenden und nicht invertierenden Eingang. Die beiden Beiträge können zum Teil korreliert sein. D.h. man kann ein etwas anderes Rauschen messen je nachdem ob man an beide Eingänge einen gleich großen Widerstand hängt, oder ob nur ein doppelt großer Widerstand an einen Eingang kommt.
Am Besten mal mit Google suchen und ein paar "Papers" lesen. Google: opamp noise mesurement https://www.renesas.com/eu/en/www/doc/application-note/an1560.pdf
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