Hallo Mal allgemein: Ich moechte gerne das weiße Rauschen eines OPV messen. Da das weiße Rauschen im nV bis uV Bereich (je nach Verstarkung) um 0 herumchwingt, ist das mit einer Single Supply gar nicht realisierbar, da die meisten OPAmps gar nicht so weit runter zur Rail kommen. Also habe ich fuer eine Rauschuntersuchung gar keine andere Wahl als mein OP mit einer Bipolaren Versorgung zu betreiben ?! Sehe ich das richtig ? lG
>Sehe ich das richtig ?
Nö. Wer zwingt Dich, das unbedingt bei 0V zu machen? Kannst dem doch
auch einen Arbeitspunkt bei Ub/2 geben. Denn das Rauschen interessiert
sich überhaupt nicht dafür, ob es um 0 herumschwingt, oder bei
angehobenem DC-Pegel, denn die DC-Komponente kannste ja ganz einfach mit
einem Kondensator abtrennen, wenn es Dich stören würde.
jona schrieb: >Also habe >ich fuer eine Rauschuntersuchung gar keine andere Wahl als mein OP mit >einer Bipolaren Versorgung zu betreiben ?! Sehe ich das richtig ? Nein, du kannst die Betriebsspannung mit einen Spannungsteiler auf die Hälfte teilen und auf einen Eingang legen. Am Ausgang liegt dann auch die halbe Betriebsspannung. Aber das spielt ja bei Wechselspannungsverstärkung keine Rolle, da ja über einen Kondensator ausgekoppelt wird.
> mit einer Bipolaren Versorgung zu betreiben Gut mitgedacht. Wenn man das Rauschen der Spannungsversorgung > mit einen Spannungsteiler auf die Hälfte teilen nicht mitmessen will, schon richtig. Das Rauschminimum ergibt sich nicht notwendigerweise, wenn der entsprechende OPV-Eingang auf GND liegt. Typisch eind eher einige kOhm bei bipolaren OPV.
Oh!! Klar das ist gut! Habe in einer Simulation in der Rueckfuehrung einen Kondensator in Reihe geschaltet, funktioniert prima beim Nicht invertierenden Verstaerker. Sollte ich falls ich mit einem Spannungsteiler Ub/2 an den N.Inv Eingang anlege, diesen noch mit einem Bypass stabilisieren?! mfG
jona schrieb: > Also habe > ich fuer eine Rauschuntersuchung gar keine andere Wahl als mein OP mit > einer Bipolaren Versorgung zu betreiben ?! Sehe ich das richtig ? Nicht ganz. Der DC-Arbeitspunkt ist dafür unerheblich. Es ist meist nur keine gute Idee den Eingang eines OPs hart auf eine der beiden Rails zu knallen. Das ist bei den meisten OPs kein spezifizierter Arbeitspunkt und viele OPs machen da auch komische Sachen. Bei einer single ended Versorgung kann man auch die halbe Versorgung per Spannungsteiler auf den Eingang legen. Dann musst du dir aber die Frage stellen, ob du dann noch das misst was du messen willst. Du misst dann nämlich auch das Eingangsstromrauschen des OPs und das Rauschen der Widerstände (kann beides vernachlässigbar sein). Um "Input Voltage Noise" möglichst gut zu messen verwendet man meist tatsächlich eine bipolare Versorgung (zwei Batterien) und verwendet sonst keine externen Komponenten (keine Widerstände, keine Stützkondensatoren). Der ganze Aufbau befindet sich dann am besten noch in einer geschirmten Umgebung.
P. S. schrieb: > Du misst dann > nämlich auch das Eingangsstromrauschen des OPs und das Rauschen der > Widerstände (kann beides vernachlässigbar sein). Das sollte aber beides dadurch verringerbar sein, dass man zu dem Spannungsteiler eine Kapazität als Tiefpass parallel schaltet, oder?
In der Regel misst man das OP-Rauschen indem man den OP als Verstärker mit relativ hoher Verstärkung (z.B. 100 x) betreibt. Mit bipolarer Versorgung wird es einfacher, aber das kann auch eine virtuelle Masse sein. Bei Rail to Rail Typen hat man meist 2 getrennte Eingangsstufen für niedrige und hoch Spannung am Eingang. D.h. man hat oft 2 Fälle die unterschiedlich sind, oft mit mehr Rauschen bei Eingangsspannung nahe der positiven Versorgung.
P. S. schrieb: > Um "Input Voltage Noise" möglichst gut zu messen verwendet man meist > tatsächlich eine bipolare Versorgung (zwei Batterien) und verwendet > sonst keine externen Komponenten (keine Widerstände, keine > Stützkondensatoren). Der ganze Aufbau befindet sich dann am besten noch > in einer geschirmten Umgebung. Lurchi schrieb: > In der Regel misst man das OP-Rauschen indem man den OP als > Verstärker > mit relativ hoher Verstärkung (z.B. 100 x) betreibt. Mit bipolarer > Versorgung wird es einfacher, aber das kann auch eine virtuelle Masse > sein. Der OP braucht doch eine Rueckfuehrung, sonst ist die Verstaerkung doch gar nicht richtig festgelegt. Das Problem ist ja: -hohe Verstaerkung=niedrigere Bandbreite fuer die Rauschuntersuchung, aber einfacher auf einem Spektrumanalyser aufzuloesen. -niedrige Verstaerkung= hoehere Bandbreite fuer die Rauschuntersuchung, benoetigt jedoch einen zweiten rauscharmen Verstaerker um das Rauschen ueberhaupt aufzuloesen. Sehe ich das richtig so?! > Bei Rail to Rail Typen hat man meist 2 getrennte Eingangsstufen für > niedrige und hoch Spannung am Eingang. D.h. man hat oft 2 Fälle die > unterschiedlich sind, oft mit mehr Rauschen bei Eingangsspannung nahe > der positiven Versorgung. Was bedeutet niedrig und hoch? Haelfte der Versorgunggspannung? Wird sowas im DB angegeben?
>Was bedeutet niedrig und hoch? Haelfte der Versorgunggspannung? Wird
sowas im DB angegeben?
Versuch's doch einfach. zB mir einem Pot fuer die Vorspannung. Die
Vorspannung auf den +, geblockt im einem 100nF.
Für stark rauschende OPs kann man die Verstärkung auf einen 2. OP verschieben. Für eher rauscharme OPs ist es besser, wenn der zu untersuchende OP auch schon die erste Verstärkung übernimmt. Natürlich braucht man dazu eine externe Rückführung etwa über Widerstände. Die Bandbreite wird dadurch etwas reduziert, aber in der Regel nicht so sehr dass es die Messung stört. Wenn es sein muss könnte man auch zusätzliche in Loop Verstärkung hinzufügen, so dass die Bandbreite nicht unbedingt kleiner werden muss. Wo der Übergang zwischen den beiden Eingangsstufen bei dem RR OPs liegt hängt vom Typ ab. Üblich sind etwa 1-2 V von der positiven Versorgung. In der Regel findet man da auch eine Änderung im Offset und damit ein schlechter CMRR wert. D.h. den Bereich sollte man eher vermeiden.
Lurchi schrieb: > Für stark rauschende OPs kann man die Verstärkung auf einen 2. OP > verschieben. Für eher rauscharme OPs ist es besser, wenn der zu > untersuchende OP auch schon die erste Verstärkung übernimmt. Natürlich > braucht man dazu eine externe Rückführung etwa über Widerstände. > > Die Bandbreite wird dadurch etwas reduziert, aber in der Regel nicht so > sehr dass es die Messung stört. Solange man mit der gewaehlten Bandbreite noch das weiße Rauschen erwischt. Aber gibt es Spektrumanalyer/Oszis deren Noise floor niedrig genug sind um ein Spannungsrauschen (zBsp: 5nV *100=0.5uV) messen koennen? > zusätzliche in Loop Verstärkung hinzufügen, so dass die Bandbreite nicht > unbedingt kleiner werden muss. Du meinst einen Verstaerker in der Rueckkopplung ?
Die Betriebsspannungsunterdrückung des Spannungsteilers beträgt unterhalb der Filterfrequenz nur 3dB. Siehe Anhang. Du verschenkst also gute Eigenschaften des zu messenden OPV, weil du keine vernünftige Spannungsversorgung aufbauen willst. Mir hat mal jemand erzählt, die Messeinrichtung sollte immer mindestens so gut sein wie der Prüfling. Arno
Arno H. schrieb: > Du verschenkst also gute Eigenschaften des zu messenden OPV, weil du > keine vernünftige Spannungsversorgung aufbauen willst. Wo habe ich das denn gesagt? Oder meinst du damit weil ich keine Bipolare Versorgung verwende?
Simulier doch einfach mal deinen Aufbau mit 30- oder 100-facher Verstärkung und gib auf die Betriebsspannung ein Störsignal im mV-Bereich. Das ganze einmal mit einfacher und einmal mit dualer Versorgung. Arno
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