In praktisch jedem Thema zum "723" taucht die Behauptung auf, daß der "sehr rauscharm" wäre. Das gilt so aber nur für die totgefilterte Ausgangsspannung einer kompletten Spannungsregler-Schaltung, nicht aber für die unbehandelte Referenzspannung. Bei der Anwendung als Spannungsregler sind jedoch auch Frequenzen wichtig, die sich nicht ohne weiteres wegfiltern lassen, wo also die Referenzspannung voll durchschlägt. Im Datenblatt findet man jedoch nur Angaben zum Frequenzbereich 100Hz-10kHz. Ich habe daher mal etliche 723 von verschiedenen Herstellern im Frequenzbereich ab ~25mHz aufwärts auf Drift und Rauschen in verschiedenen thermisch stabilisierten Schaltungen gemessen. Dabei kamen ganz überraschende Dinge zu Tage. So gibt es 723-er, die unter 10Hz unglaublich stark driften und rauschen, und welche, die sehr wenig driften und rauschen. Zwischen den Extremen liegt mehr als ein Faktor 100! Schon allein deswegen kann von "dem" 723 keine Rede sein. Außerdem zeigte sich, daß die Rauschspektren ganz unterschiedlich sind. Manche 723-er rauschen im NF-Bereich (20Hz-20kHz) weiß und manche rosa. Das brachte mich auf die Idee, aus dem 723 einen unschlagbar einfachen weißen oder rosa NF-Rauschgenerator zu bauen. Gerade der Bau von rosa rauschenden Generatoren ist normalerweise ziemlich aufwändig. Man nimmt z.B. Z-Dioden oder B-E-Strecken von Bipos im Rückwärtsdurchbruch oder LFSR-Schaltungen und verstärkt und filtert das erhaltene weiße Rauschen zu rosa Rauschen. Die Schaltung mit dem 723 braucht all das nicht, der liefert das rosa Rauschen fertig frei Haus. Dazu muss man nur den internen Regelverstärker als Verstärker mit Vu >> 100 beschalten und als Eingangssignal die ungefilterte Referenzspannung anlegen, mehr nicht. Man bekommt je nach verwendetem 723-Typ eine rosa oder weiß rauschende Ausgangsspannung mit mehreren 100mVpp oder mehr. Man darf es allerdings mit der Verstärkung nicht übertreiben, weil die Ausgangsspannung des 723 nur wenig unter der Referenzspannung liegen darf, ohne den internen Diff-Transistor zu sättigen. Die Ausgangsspannung sollte also nicht größer als 1Vpp eingestellt werden. Die angehängten Bilder zeigen die Schaltung und die mit einem EVOR04 gemessenen Rauschspektren im NF-Bereich von 20Hz-20kHz. Die Kurven sind praktisch ideal linear. Da Rauschen kein statischer Vorgang ist, zappeln die Säulen etwas, wichtig ist jedoch der Mittelwert. Das rosa Rauschen stammt von einem MAA723, das weiße Rauschen lieferte ein TL3723.
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Wofür kann man einen Rauschgenerator sinnvoll gebrauchen?
Nettes Projekt, Arno. Magst du noch etwas zu deinem Rauschverstärker (ab 25 mHz) erzählen? -branadic-
Stefan ⛄ F. schrieb: > Wofür kann man einen Rauschgenerator sinnvoll gebrauchen? https://de.wikipedia.org/wiki/Rauschgenerator Mit (rosa) Rauschen kann man z.B. ganz einfach den Frequenzgang von Lautsprechern mit einer einzigen Messung ermitteln. Man bekommt mit einem Audio-Spektralanalysator den Frequenzgang direkt als Kurve, ohne einen Frequenzsweep machen zu müssen, weil im Rauschen bereits alle Frequenzen enthalten sind.
ArnoR schrieb: > Mit (rosa) Rauschen kann man z.B. ganz einfach den Frequenzgang von > Lautsprechern mit einer einzigen Messung ermitteln. Das heißt, man würde unerwünschte Resonanzen auf einen Schlag erkennen? Das ist ja cool.
ArnoR schrieb: > Mit (rosa) Rauschen kann man z.B. ganz einfach den Frequenzgang von > Lautsprechern mit einer einzigen Messung ermitteln. Ich hätte jetzt gesagt, man nimmt weißes Rauschen. Da sind genauso alle Frequenzen enthalten. Was wäre daran falsch? Warum plädierst du auf rosa? Gut, mit rosa Rauschen ist die Gefahr, die Hochtöner nicht zu überlasten geringer; heißt man kann das auch eher mit mehr Power begutachten. Dafür musst du aber den 1/f-Verlauf auch korrekt interpretieren, bei weißem Rauschen muss der Frequenzgang nur horizontal verlaufen.
ArnoR schrieb: > So gibt es 723-er, die unter 10Hz unglaublich stark driften und > rauschen, und welche, die sehr wenig driften und rauschen. Zwischen den > Extremen liegt mehr als ein Faktor 100! Schon allein deswegen kann von > "dem" 723 keine Rede sein. Es gibt billige u. teure, schlechte u. gute. Mindestens bei denen von Tesla konnte man das an der Bezeichnung erkennen.
HildeK schrieb: > Was wäre daran falsch? Warum plädierst du auf rosa? Bitte lies: https://de.wikipedia.org/wiki/1/f-Rauschen > Dafür musst du aber den 1/f-Verlauf auch korrekt interpretieren, Genau das macht der EVOR04. Der hat eine Oktavteilung des Frequenzbereichs, wodurch die Bandbreiten mit der Frequenz ansteigen und entsprechend mehr Rauschenergie in den Bändern auftritt. Damit wird genau der Pegelabfall des rosa Rauschens kompensiert und man bekommt eine waagerechte Kurve für rosa Rauschen. Weißes Rauschen steigt dann mit der Frequenz im Pegel (siehe die Bilder oben). Das Ding ist daher optimal für Audio-Messungen.
A. B. schrieb: > Magst du noch etwas zu deinem Rauschverstärker (ab 25 mHz) erzählen? Vielleicht später in einem extra Thema.
ArnoR schrieb: > Das brachte mich auf die Idee, aus dem 723 einen unschlagbar einfachen > weißen oder rosa NF-Rauschgenerator zu bauen. Wenn es Dir nur ums Rauschen geht, kannst Du doch einfach eine Z-Diode als Rauschgenerator verwenden.
Harald W. schrieb: > Wenn es Dir nur ums Rauschen geht, kannst Du doch einfach eine > Z-Diode als Rauschgenerator verwenden. Kannst du deine überflüssigen Beiträge bitte woanders abladen? Danke.
ArnoR schrieb: > Genau das macht der EVOR04. Ok, danke, du misst mit einem speziellen Analyzer. Den kannte ich nicht. Ich bin jetzt von einem 'normalen' Spektrumanalyzer ausgegangen mit fester Messbandbreite.
ArnoR schrieb: > oder LFSR-Schaltungen und verstärkt und filtert > das erhaltene weiße Rauschen zu rosa Rauschen. Das was du im rechten Diagramm hast, sieht aber nach blauem Rauschen aus da proportional f. Von Rosa Rauschen reden wir bei "rotlastigem" Rauschen mit Betonung der tiefen Frequenzen. Aus Farbensicht ist das das rosa "linksseitig" des Farbspektrums, das aus Lamba(rot) + lamba/2 (blau) entsteht. Aus Energiesicht ist es eigentlich falsch. Und: Mit LFSR kann man eigentlich sehr einfach ein gutes Rosa Rauschen herstellen, da der Filter sehr einfach zu bauen ist. Geht beliebig genau und beliebig dicht. HildeK schrieb: > Warum plädierst du auf rosa? Das ist ein Standardsignal der Audiotechnik und in der Tat analog nicht so einfach herzustellen, da hat er schon recht. > Gut, mit rosa Rauschen ist die Gefahr, die Hochtöner nicht zu überlasten > geringer; Das ist eigentlich nicht der Punkt: Beim Testen wird man eh dem Lautsprecher immer das zuführen, was er verarbeiten kann, vor allem mit dem akzeptablen Pegel. Der gesamten Box verpasst man beim Testen deshalb ein Rosa, weil diese Kurve in etwa der Masteringkurve entspricht - von dem Verhalten der Tiefen unter 40 mal abgesehen. Genaueres auf Anfrage und als FPGA-Core. Harald W. schrieb: > Wenn es Dir nur ums Rauschen geht, kannst Du doch einfach eine > Z-Diode als Rauschgenerator verwenden. Das beschreibt er ja, allerdings weis ich aus meinen Untersuchungen dazu, dass Z-Rauschen nicht so dolle nicht ist. Das Spektrum in der Mitte gefällt mir da schon besser. Das würde man weiterverarbeiten können.
ArnoR schrieb: > So gibt es 723-er, die unter 10Hz unglaublich stark driften und > rauschen, und welche, die sehr wenig driften und rauschen. Zwischen den > Extremen liegt mehr als ein Faktor 100! Schon allein deswegen kann von > "dem" 723 keine Rede sein. Ich habe dunkel in Erinnerung, dass mindestens ein 723-Hersteller den Prozess mal umgestellt hat, mit Designänderung von burried Zener auf Bandgap als Referenz. Vielleicht kann man anhand der Datecodes und Hersteller etwas zuordnen.
ArnoR schrieb: > Genau das macht der EVOR04. Der hat eine Oktavteilung des > Frequenzbereichs, wodurch die Bandbreiten mit der Frequenz ansteigen und > entsprechend mehr Rauschenergie in den Bändern auftritt. Damit wird > genau der Pegelabfall des rosa Rauschens kompensiert und man bekommt > eine waagerechte Kurve für rosa Rauschen. Das hatte ich überlesen. Das könnte man bei den Kurven noch dazu schreiben. Wie gesagt, die mittlere ist mir sehr symphatisch. Muss nur noch auf das Audiospektrum begrenzt werden, also Normspektrum 20 ... 20k (3dB Punkte) und Messspektrum 15...25k (+/- 0,5dB). Braucht dann noch den passenden Bandpass.
ArnoR schrieb: > Harald W. schrieb: >> Wenn es Dir nur ums Rauschen geht, kannst Du doch einfach eine >> Z-Diode als Rauschgenerator verwenden. > > Kannst du deine überflüssigen Beiträge bitte woanders abladen? Danke. Überflüssig für Deinen Zweck sind allein die verschiedenen Bauelemente rund um die Z-Diode im 723.
ZF schrieb: > ArnoR schrieb: >> So gibt es 723-er, die unter 10Hz unglaublich stark driften und >> rauschen, und welche, die sehr wenig driften und rauschen. Zwischen den >> Extremen liegt mehr als ein Faktor 100! Schon allein deswegen kann von >> "dem" 723 keine Rede sein. > > Ich habe dunkel in Erinnerung, dass mindestens ein 723-Hersteller den > Prozess mal umgestellt hat, mit Designänderung von burried Zener auf > Bandgap als Referenz. Vielleicht kann man anhand der Datecodes und > Hersteller etwas zuordnen. Der LM723C von National Semiconductor arbeitet mit einer Bandgap-Referenz: https://www.richis-lab.de/LM723_02.htm Der LM723JC arbeitet dagegen, wie die meisten anderen, die ich gesehen habe, mit einer Z-Diode: https://www.richis-lab.de/LM723_01.htm Buried Zener habe ich bisher noch nicht gesehen.
ZF schrieb: > Ich habe dunkel in Erinnerung, dass mindestens ein 723-Hersteller den > Prozess mal umgestellt hat, mit Designänderung von burried Zener auf > Bandgap als Referenz. Das war National, heute Texas Instruments. Und genau die 723 mit der BandGap-Referenz sind die mit großem Abstand schlechtesten in Drift und Rauschen. Das sieht man ein wenig schon im Datenblatt. Dort ist das Rauschen der nackten Referenz mit 86µVeff angegeben, bei den 723 mit Z-Dioden-Referenz findet man immer 20µVeff.
Stefan ⛄ F. schrieb: > Wofür kann man einen Rauschgenerator sinnvoll gebrauchen? In der HF Messtechnik sind Rauschquellen etwas gängiges. Dafür wird oftmals Richtig viel Geld ausgegeben. Nur hier kommt als Rauschquelle kein 723er zum Einsatz, sondern Dioden die sich dafür Gut eignen. Auch die Basis Emitter Strecke eines Transistors ist dafür gut geeignet. Beim Ali gibt es solche Rauschquellen auch, Rauschquelle ist eine Z-Diode, es folgen dann drei MMIC in Serie. DasTeil liefert schon ein Recht ordentliches Signal bis einige GHz. Mit entsprechenden Messaufbau kann so z.B. die Impedanz einer Antenne gemessen werden. Auch der Durchgang eines Filters lässt sich so messen.
Beitrag #6934942 wurde vom Autor gelöscht.
ArnoR schrieb: > In praktisch jedem Thema zum "723" taucht die Behauptung auf, > daß der "sehr rauscharm" wäre Nein. Die Behauptung ist, daß die Referenzspannung aus dem 723 rauscharm ist. Zumindest relativ und für die Zeit. Du vergleicht Äpfel mit Birnen.
Axel S. schrieb: > Die Behauptung ist, daß die Referenzspannung aus dem 723 rauscharm ist. Die Referenzspannung der 723 ist alles andere als rauscharm, genau das nutze ich ja aus.
Richard K. schrieb: > Der LM723C von National Semiconductor arbeitet mit einer > Bandgap-Referenz: > https://www.richis-lab.de/LM723_02.htm > Der LM723JC arbeitet dagegen, wie die meisten anderen, die ich gesehen > habe, mit einer Z-Diode: > https://www.richis-lab.de/LM723_01.htm > Buried Zener habe ich bisher noch nicht gesehen. Ah, Danke Richard! Da war meine Erinnerung nicht mehr ganz frisch. Gut, das nochmal genauer sehen zu können.
Gerne! Ich wollte die Bandgap-Referenz bei Gelegenheit mal noch genauer herausarbeiten, bin nur bis jetzt noch nicht dazu gekommen...
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Noch was exotisches: Die 723 können nicht nur rosa und weiß, die können auch 1A PopCorn-Rauschen. Im Anhang Bilder von einem IL72723.
ArnoR schrieb: > A. B. schrieb: >> Magst du noch etwas zu deinem Rauschverstärker (ab 25 mHz) erzählen? > > Vielleicht später in einem extra Thema. Gerne, der Verstärker würde mich auch interessieren (da ich eine aktuelles Meßthema habe).
ArnoR schrieb: > Die 723 können nicht nur rosa und weiß, die können auch 1A > PopCorn-Rauschen. Im Anhang Bilder von einem IL72723. Lustig, damit gesellt sie sich zur LM399 dazu, die kann das auch ganz hervorragend :) Ich nehme aber an, dass gilt nur für die Version mit Zenerdiode, nicht für die Bandgap-Variante? -branadic-
A. B. schrieb: > Ich nehme aber an, dass gilt nur für die Version mit Zenerdiode, nicht > für die Bandgap-Variante? Ja, das paßt zur Messung.
Angehängte Dateien:
A. B. schrieb: > Ich nehme aber an, dass gilt nur für die Version mit Zenerdiode, nicht > für die Bandgap-Variante? Bei einem 723 mit BandGap-Referenz habe ich das noch nicht gesehen. Ich muss aber dazu sagen, daß ich mich mit denen nicht mehr so sehr beschäftigt habe nachdem ich das Niederfrequenzrauschen von denen gemessen hatte. Im Anhang mal Bilder von einem Texas Instruments UA723CN. Evtl kann man im Oszibild Popcorn erahnen. Die 1h-Aufzeichnung wurde im Sekundentakt mit 10µV Auflösung gemessen. Das Oszibild zeigt den gleichen 723 mit höherer zeitlicher Auflösung. Das Niederfrequenzrauschen ist mit 5mVpp knapp unter 0,1%. Der IL72723 hat unter gleichen Bedingungen nur 20µVpp.
Es wäre sinnvoll, bei der nicht kondensator-abgeblockten Zenerspannung auch das Rauschen der Versorgungsspannung zu messen und mit CLC gut zu filtern, nicht dass dortiges Rauschen auf die Zenerspannung durchschlägt.
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MaWin schrieb: > Es wäre sinnvoll, bei der nicht kondensator-abgeblockten Zenerspannung > auch das Rauschen der Versorgungsspannung zu messen und mit CLC gut zu > filtern, nicht dass dortiges Rauschen auf die Zenerspannung > durchschlägt. Das macht es nicht, hab ich gemessen. Die Versorgung wird mehrfach gefiltert, mit einem MC78M15 stabilisiert und stammt aus einem normalen Netztrafo. Die 723 sind außerdem auf besser als 0,1K thermisch stabilisiert (selbstheizende Schaltungen). Im direkten Vergleich einiger 723 sieht man auch, daß so ein Rauschen der Versorgung nicht sein kann, da die Referenzspannungen anderer 723 viel sauberer als die des UA723 sind. Siehe Anhang, alle Skalierungen sind 5mV/Teil, die 2 Achsen wegen der unterschiedlichen Höhe der Uref.
Ich hatte mal so einen kleinen 76L06 im TO92-Gehäuse. Der hat wie wild gerauscht. Zuerst dachte ich, mit der Abblockung würde was nicht stimmen. Dann hat sich aber gezeigt, dass es an dem Exemplar selber lag. War wahrscheinlich defekt. Laut SA hat der mind. bis in den oberen KW-Bereich gerauscht, weiter habe ich nicht getestet. Nach dem Tausch gegen einen anderen 76L06 war das Rauschen dann sofort weg.
joy schrieb: > Nach dem Tausch gegen einen anderen 76L06 war das Rauschen dann sofort > weg. Ich habe jeweils mehrere Exemplare eines Typs gemessen.
ArnoR schrieb: > Und genau die 723 mit der > BandGap-Referenz sind die mit großem Abstand schlechtesten in Drift und > Rauschen. Das sieht man ein wenig schon im Datenblatt. Dort ist das > Rauschen der nackten Referenz mit 86µVeff angegeben, bei den 723 mit > Z-Dioden-Referenz findet man immer 20µVeff Ist ein alter Hut. Grund ist die hohe Nachverstärkung, welche die PTAT-Quelle der Bandgap Referenz braucht.
Mir ist nicht ganz klar, wieso der eine 723 rosa, der andere weiß Rauschen soll. Wenn ich exakt rosa Rauschen brauche, würde ich eine Quelle mit im gewünschten Frequenzbereich exakt weißem Rauschen mit 3dB pro Oktave filtern. Für NF von 20Hz bis 20kHz sind das 10 Oktaven. So ein Filter würde ich durchaus aus 10 Stück R-C Reihenschaltungen in der Gegenkopplung eines OP-Verstärkers entwerfen. Halte ich für vertretbar. Frequenzgang kann man leicht mit LTspice simulieren. Noch eine Frage, hat jeder sofort die Abkürzung LFSR gewusst? Ich hatte zwar die Ahnung, "Hm, meint er jetzt ein rückgekoppeltes Schieberegister" aber ich habe es dann trotzdem gegoogelt : Linear Feedback Shift Register
Jürgen S. schrieb: > ArnoR schrieb: >> die können auch 1A PopCorn-Rauschen. > Wofür einzusetzen? Keine Ahnung. Ich habe das nur erwähnt, weil es ja nicht so alltäglich ist.
Schleimbeutelentzündungsvermeider schrieb: > Mir ist nicht ganz klar, wieso der eine 723 rosa, der andere weiß > Rauschen soll. Vielleicht liegt das daran, daß bei den rosa rauschenden 723 die Eckfrequenz für 1/f-Rauschen ziemlich hoch liegt. > Wenn ich exakt rosa Rauschen brauche, würde ich eine > Quelle mit im gewünschten Frequenzbereich exakt weißem Rauschen mit 3dB > pro Oktave filtern. Ja, so habe ich das für meinen Rauschgenerator auch gemacht. > So > ein Filter würde ich durchaus aus 10 Stück R-C Reihenschaltungen in der > Gegenkopplung eines OP-Verstärkers entwerfen. Halte ich für vertretbar. Geht viel einfacher: Beitrag "Re: Rauschgenerator - Bitte um (Schaltungs-)Kritik"
In den letzten UKW-Berichten war ein Artikel von Bernd Kaa, der bisher auch den 723 für besonders rauscharme Messungen empfohlen hat. Jetzt hat er mal mehrere neuere Typen durchgemessen, die vom Hersteller als besonders rauscharm beworben werden, und konnte deren Angaben nachvollziehen. Ich muss mal die Typbezeichnungen nachschauen. https://stecker-shop.net/epages/27edac8b-bca1-4619-a0d8-f53e62f2ef2c.sf/de_DE/?ObjectPath=/Shops/27edac8b-bca1-4619-a0d8-f53e62f2ef2c/Products/07199 schon das vorletzte Heft 3/2021 Bernd Kaa Rauschmessung an modernen rauscharmen Spannungsreglern S.131 - 140 sein älterer Artikel zum 723: https://dg4rbf.lima-city.de/Rauschmessungen%20am%20LM723.pdf https://docplayer.org/22829142-Rauschmessungen-am-spannungsregler.html und sein Messverstärker für diese Messungen: https://docplayer.org/34373006-Ultra-low-noise-verstaerker-mit-60db-gain.html noch ein anderer: https://electronicprojectsforfun.files.wordpress.com/2018/10/rauschen_von_spannungsreglern_ver07d.pdf
:
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Christoph db1uq K. schrieb: > Bernd Kaa, der bisher > auch den 723 für besonders rauscharme Messungen empfohlen hat. Ich kenne seine Messungen. Er hat nur bei Frequenzen >10Hz gemessen, obwohl seine Kurven bei niedrigen Frequenzen den 1/f-Anstieg zeigen und daher <10Hz mit steigendem Rauschen/Drift zu rechnen ist. > Jetzt hat > er mal mehrere neuere Typen durchgemessen, die vom Hersteller als > besonders rauscharm beworben werden, und konnte deren Angaben > nachvollziehen. Ich muss mal die Typbezeichnungen nachschauen. Hier geht es speziell um den 723. Da gibt es auch sehr rausch- und driftarme Typen, wie z.B. den IL72723.
>unter 10Hz das hatte ich überlesen, für Audiomessungen ist der Bereich uninteressant, aber ich sehe, dass Terzanalyzer gern für Infraschallmessungen benutzt werden. z.B. https://www.umweltbundesamt.de/sites/default/files/medien/1968/dokumente/170314_tieffrequenter_laerm_06_krahe.pdf Da sind auch rosa und braunes Rauschen erwähnt. Dass man den Regelverstärker des 723 als rosa Rauschfilter benutzen kann ist ein interessanter Trick.
Christoph db1uq K. schrieb: > Dass man den > Regelverstärker des 723 als rosa Rauschfilter benutzen kann ist ein > interessanter Trick. Nein, die Referenzspannung ist es die rosa rauscht. Der Regelverstärker wird nur benutzt, um den Pegel auf einen handlichen Wert zu bringen.
Schade, das hatte ich falsch verstanden. Es hängt also vom Hersteller und Baujahr ab, ob das weiß oder rosa oder sonstwie rauscht. Zum 1/f-Rauschen habe ich noch die alte Faustregel in Erinnerung, dass OPs mit MOS-Eingang schon unterhalb 1 kHz ansteigen (TL074 u.ä.) während bipolare Eingänge erst unter 10 Hz ansteigen.
Christoph db1uq K. schrieb: > Es hängt also vom Hersteller > und Baujahr ab, ob das weiß oder rosa oder sonstwie rauscht. Genau. Obwohl bestimmte MAA723 das beste rosa Rauschen liefern, gibt es auch MAA723, die weiß rauschen, allerdings andere Charge. Und auch ganz seltsame andere Spektren kommen vor. So habe ich einen 723, der unten (<~500Hz) rot rauscht und oben (>~500Hz) weiß.
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