Da müsste es doch etwas am Markt geben, aber ich habe bislang keinen
gefunden.
Warum? Heute rauscht ein OPV vermutlich so wenig das es keinen Sinn mehr macht einzelne Transistoren zu verwenden und SC70 ist kleiner als so ein fettes TO92 mopped.
Ich bin für jeden zielführenden Hinweis dankbar!
Ich meine mich dunkel zu entsinnen das TI vor 2-3Jahren noch was neues rausgebracht hat, aber mir faellt die Bezeichnung gerade nicht ein.
Wie definiert man denn einen "rauscharmen Transistor"?
Wenn ich bei Mouser oder Digikey nach diskreten Transstoren in SMD suche, wird nirgends auf Rauscharmut hingewiesen:
In alten Datenblättern zum BC550 steht nur
https://www.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/50733/FAIRCHILD/BC550.html
Low Noise: BC549, BC550
und Noise Figure : BC549/550 1.2dB (typ) 4dB (max.) bei 1kHz
zum Vergleich haben BC547..549: 2 und 10 dB
das scheint mir kein gewaltiger Unterschied zu sein.
und Noise Figure : BC549/550 1.2dB (typ) 4dB (max.) bei 1kHz
zum Vergleich haben BC547..549: 2 und 10 dB
das scheint mir kein gewaltiger Unterschied zu sein.
Da dB ja ein logarithmisches Maß ist, entspricht 1 dB immerhin 30%!
In alten Datenblättern zum BC550 steht nur
https://www.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/50733/FAIRCHILD/BC550.html
Low Noise: BC549, BC550
und Noise Figure : BC549/550 1.2dB (typ) 4dB (max.) bei 1kHz
zum Vergleich haben BC547..549: 2 und 10 dB
das scheint mir kein gewaltiger Unterschied zu sein.
Habe mal irgendwo gelesen, dass "früher" Halbleiter mehr rauschten, da Fertigungsprozesse noch nicht so gut im Griff waren, und heute eben es deutlich leichter ist, "rauscharme" Halbleiter herzustellen.
Inwieweit sich das auf die Massen von Standard-Transistoren auswirkt, keine Ahnung.
Könnte aber auch ein Unterschied zwischen billigst Transistor aus Fernost, und "Marken"-Transistor aus dem Westen sein. Bei Schottky-Dioden ist der Qualitätsunterschied ja auch riesig.
"The major noise sources in a bipolar transistor are the base resistance thermal noise, or Johnson noise, the base current shot noise and the collector current shot noise..."
Die böse Brownsche Molekularbewegung ist also schuld. Weg damit, auf Null Kelvin runterkühlen!
Kann man diesen Basiswiderstand irgendwie im Datenblatt finden?
Vor vielen Jahren war der rauschärmste Verstärker für Mikrowellen ein "Parametrischer Verstärker" mit tiefgekühlten Kapazitätsdioden, z.B. für Weltraumteleskope.
Vermutlich hat sich das auch mit GaAs-Halbleitern noch nicht geändert.
Aber für Niederfrequenz ist das völlig uninteressant.
Hier eine Beschreibung aus dem "Meinke-Gundlach" von 1962.
Ein dicker Wälzer mit ca. 1650 Seiten, etwas mühsam auf den Scanner flach zu legen.
Die böse Brownsche Molekularbewegung ist also schuld. Weg damit, auf
Null Kelvin runterkühlen!
Geht bei der Temperatur nur in Form von FETs.
Ich glaube, eine Infineon-Werbung für deren SiGets gesehen zu
haben, die bei 5K ein richtig gutes Bild abgegeben haben. Bei
normalen Transistoren frieren eben die Ladungsträger aus.
Kann man diesen Basiswiderstand irgendwie im Datenblatt finden?
Meistens nicht, unglücklicherweise gibt es Typen mit undokumentierten
niedrigem Basiswiderstand.
Glücklicherweise gibt es wenigstens Typen, die undokumentiert
gut sind. In Art Of Electronics rev. 3 gibt es eine ausführliche
Tabelle. Win Hill & Horowitz haben große Messreihen veranstaltet.
Das Buch will man sowieso haben, da führt kein Weg vorbei.
Ich habe deren Anordnung nachgebaut, will das aber nochmal
"ordentlich" aufbauen. Mit 16 Stk. ZXT2018 bin ich auf < 70pV
/ SQRT Hz Rauschdichte gekommen (gemessen), das stimmt mit den
Werten aus AOE3 überein. ZXT851, 951 sind ähnlich.
Ich könnte mich bei den Typennummern vertan haben, aber die
Zetex-Website hilft weiter.
Das ist natürlich witzlos, wenn die Signalquelle z.B. 60 Ohm
Widerstand hat. Die 60 Ohm liefern schon 1 nV/rt Hz.
Für niederohmige Quellen (MC-Tonabnehmer) kann man auch die Basisschaltung verwenden. Die ist deutlich rauschärmer als die Emitterschaltung.
Sie wurde daher oft auch in UKW-Tunern verwendet.
Habe mal irgendwo gelesen, dass "früher" Halbleiter mehr rauschten, da
Fertigungsprozesse noch nicht so gut im Griff waren, und heute eben es
deutlich leichter ist, "rauscharme" Halbleiter herzustellen.
Und ich hab gehört (TM), dass heutige Halbleiter mehr rauschen, weil die Dies immer kleiner werden und das Rauschen überwiegend durch die Gitterdefekte an den Strukturgrenzen verursacht weden (das thermische Rauchen bleibt sich ja unbenommen).
Kleinerer Die: Mehr Störstellen pro Volument und die Störstellen sind näher dran an der eigentlichen Sperrschicht.
Für niederohmige Quellen (MC-Tonabnehmer) kann man auch die
Basisschaltung verwenden. Die ist deutlich rauschärmer als die
Emitterschaltung.
Sie wurde daher oft auch in UKW-Tunern verwendet.
Die Basisschaltung in alten Tunern wurde eher deshalb verwendet
um das Beste aus der popeligen Transitfrequenz zu machen. Der Rbb
liegt in beiden Fällen in Serie zur Signalquelle, man kann
ihm nicht entgehen. Im Gegenteil verbrät die Basisschaltung
auf der Eingangsseite Wirkleistung bzw. reicht sie zur Ausgangs-
seite durch, das geht für die reine Ansteuerung verloren.
Wenn's wirklich drauf ankommt, sind mit Hausmitteln GaAs- oder
GaN-Fets ungeschlagen, mit der Source sehr sorgfältig an GND.
Ok, einer meiner Kumpels hat sein Photodetektor-Array mit einer
Stirling-Maschine tiefgekühlt, aber das ist schon leicht excessiv.
(Sternbeobachtungen)
Dafür wurde mal das Parallelschalten von Transistoren empfohlen, keine Ahnung, ob das wirklich hilft. Elektor hat auch mal so eine Bauanleitung veröffentlicht.
Gerade mal ins Inhaltsverzeichnis geschaut, 1982 war die erste Veröffentlichung "MC-Vorverstärker", in den Folgejahŕen noch fünf oder sechs weitere. Später auch mit ICs NE5534 oder so ähnlich.
Heutzutage nimmt man diskrete Transistoren kaum noch. Es gibt ja rauscharme OPVs, z.B. LT1115 (0.9nV/√Hz Typ at 1kHz).
Im Datenblatt des LT1115 ist ein Schaltplan für einen MC/MM Vorverstärker abgebildet.
Dafür wurde mal das Parallelschalten von Transistoren empfohlen, keine
Ahnung, ob das wirklich hilft. Elektor hat auch mal so eine Bauanleitung
veröffentlicht.
Ja doch, das hilft. Das Spannungsrauschen geht mit der Wurzel der
m Transistoren runter. Dafür wird Rauschstrom entsprechend schlechter.
Der Rauschstrom fließt durch den Widerstand der Signalquelle und
erzeugt daran einen Spannungsabfall. Wo der sweet spot für die
Anzahl der Transistoren liegt, ist f(Rsource).
In der LT-Spice-Simulation etwas weiter oben sind 16 Transistoren
parallel ( Q4: m=16 ). In der Cascodestufe Q1 bringt das nix,
das hat sich nur beim Kopieren so ergeben.
Heutzutage nimmt man diskrete Transistoren kaum noch. Es gibt ja
rauscharme OPVs, z.B. LT1115 (0.9nV/√Hz Typ at 1kHz).
Im Datenblatt des LT1115 ist ein Schaltplan für einen MC/MM
Vorverstärker abgebildet.
Das mit dem Parallelschalten funktioniert auch mit OpAmps.
Ich glaube, das war schon in grauer Vorzeit im LT1028-Datenblatt.
Hier: 10 ADA-4898-2-Paare. Ergibt etwa 220 pV/rtHz.
Der Elko am Eingang ist ein wet slug tantal. Kostet bei
AVX €100. Bei Sprague doppelt so viel. :-(
Irgendwo habe ich mal gelesen, dass manche sich z.B. ein Säckchen voll BC560 kaufen und dann jedes einzelne Exemplar in einer Testschaltung auf niedriges Rauschen selektieren. Da kann man wohl noch mal ein bisschen was rausholen.
Ansonsten die alte Nummer:
zwei parallel geschaltete Transistoren haben ein um Quadratwurzel von zwei niedrigeres Rauschen als der Einzeltransistor.
Heutzutage nimmt man diskrete Transistoren kaum noch. Es gibt ja
rauscharme OPVs, z.B. LT1115 (0.9nV/√Hz Typ at 1kHz).
Frage an die Allgemeinheit: was hilft der beste rauscharme
Vorverstärker für den Plattenspieler wenn die (Vinyl-)Platte
um 40db mehr rauscht als der Vorverstärker ?
Frage an die Allgemeinheit: was hilft der beste rauscharme
Vorverstärker für den Plattenspieler wenn die (Vinyl-)Platte
um 40db mehr rauscht als der Vorverstärker ?
Es rauscht weniger wenn die Platte abgelaufen ist.
Transistoren streuen, auch im Rauachen, und der eine der mehr rauscht
ruiniert mehr als die anderen die versuchen den Durchschnitt zu
verbessern.
Nimmt man den einen rauschärmsten bekommt man bessere Ergebnisse als
alle parallel.
Völliger Schwachsinn. Die streuen überhaupt nicht, wenn man sie
vom gleichen Hersteller/Tape nimmt.
Es hilft nur wenn man vorher die rauschärmsten selektiert und dann die
parallel schaltet.
Völliger Schwachsinn. Der Rauschmechanismus ist nix magisches
sondern der innere Basis-Bahnwiderstand. Ein bisschen was ist
auch noch im Emitter.
Ein möglichst kleiner gesamter Rbb ist anzustreben. Und wie das
beim Parallelschalten von Widerständen so ist, jeder zusätzliche
parallele R verringert den Gesamtwiderstand weiter; im schlimmsten
Fall fast garnicht, aber mehr/schlimmer kann's nicht werden.
Heutzutage nimmt man diskrete Transistoren kaum noch.
Es gibt ja rauscharme OPVs, z.B. LT1115 (0.9nV/√Hz Typ
at 1kHz).
Was ist das in dB?
Hängt vom Innenwiderstand der Quelle ab.
Das Stromrauschen beim LT1115 wird mit typ. 1.2pA/sqrt(Hz)
angegeben; wenn ich nicht schief gewickelt bin, ergibt
das einen optimalen Quellwiderstand von 0.9nV/1.2pA =
900pV/1.2pA = (9000/12)(V/A) = 750 Ohm.
Bei diesem Quellwiderstand ergibt sich die minimale
Rauschzahl, die mit diesem OPV erreichbar ist. Strom-
und Spannungsrauschen tragen jeweils die Hälfte bei.
Bin jetzt zu faul, den genauen Wert auszurechnen.
Weicht der Quellwiderstand vom Optimum ab, wird die
Rauschzahl stets schlechter.
Ist der Quellwiderstand kleiner als das Optimum,
dominiert das Spannungsrauschen; ist er größer, das
Stromrauschen.
Eine Weile waren bei den bipolaren die 2SC3324 / 2SA1312 von Toshiba eine gute Wahl für Eingangsstufen von Audioverstärkern. Typisch 0.2 dB, maximal 3 dB.
Diese wurden abgekündigt, nachdem sie mehrere Jahrzehnte verfügbar waren. Ist allerdings noch nicht lange her, vielleicht findest du noch welche zu kaufen aus alten Beständen.
Als möglichen Ersatz nennt Toshiba die 2SC2713 / 2SA1163, das sind aber Allerweltstransistoren mit 1 dB typisch und 10 dB max.
Die rauschärmsten Typen findest du im entsprechenden Kapitel (low noise amplifiers) vom Horowitz/Hill. Da findest du auch echte Messwerte in Referenzschaltungen. Wenn ich mich richtig erinnere, war ein etwas größerer Zetex (ZTX851, -951?) ein heißer Kandidat.
Die meisten "guten Audio-Transistoren" sind vom Markt verschwunden, viele schon bei der Umstellung auf SMD (2SA1316 zum Beispiel). Wie schon erwähnt, verwenden die meisten Hersteller einfach Opamps.
In den ausführlichen Valvo-Datenbüchern waren sogar Ortskurven abegbildet, die die Parameter der BC-Transistoren ausführlich darstellen. Auf diese wurde im Zuge der Modernisierungin den pdf-Dateien fast immer verzichtet.
Ich habe mir einen MC Vorverstärker mit Transistoren aufgebaut.
Da sind 2N4401 und 2N4403 verbaut. Als ich den Verstärker angeschlossen habe und einschaltete, dachte ich erst, er funktioniert nicht. Man hört nichts, der ist völlig ruhig. Kein Rauschen obwohl ja noch die Phono-Stufe nachgeschaltet ist, bis es weiter zu Line-Stufe geht.
Hierher hab ich das. Dort die Common Base Variante, siehe 1. Schaltung auf der Seite. Da steht am Anfang auch wie er auf die Transistoren kam. Die verschiedenen Schaltungen werden dort auch ausführlich erklärt.
Laut Äffle und Pferdle ist das außer dem Hafer und Bananenblues genau
das Buch, das man haben muhuss.
schrub ich doch schon 12 Stunden früher:
Glücklicherweise gibt es wenigstens Typen, die undokumentiert
gut sind. In Art Of Electronics rev. 3 gibt es eine ausführliche
Tabelle. Win Hill & Horowitz haben große Messreihen veranstaltet.
Das Buch will man sowieso haben, da führt kein Weg vorbei.
Win Hill war früher ein regular in sci.electronics.design
im usenet. Er hat mir mal das pdf-file verehrt, er meinte
das wäre jetzt nicht mehr so schlimm weil die Inder das ganze
Buch sowieso gescannt hätten...
Ich habe deren Anordnung nachgebaut, will das aber nochmal
"ordentlich" aufbauen. Mit 16 Stk. ZXT2018 bin ich auf < 70pV
/ SQRT Hz Rauschdichte gekommen (gemessen), das stimmt mit den
Werten aus AOE3 überein. ZXT851, 951 sind ähnlich.
Ich könnte mich bei den Typennummern vertan haben, aber die
Autschn. 12A peak in sot-23. Aber da muss es schon überall
niedrige Widerstände in dem Ding geben, sonst hebt der Transistor
gleich von der Platine ab.
Irgendwie grausige Website, einfach eine riesige Aufzählung.
Ich glaube, eine Infineon-Werbung für deren SiGets gesehen zu
haben, die bei 5K ein richtig gutes Bild abgegeben haben. Bei
normalen Transistoren frieren eben die Ladungsträger aus.
Hm, du meinst wir sind ja jetzt schon alle älter und bauen unsere MRTs wegen akuter Armut einfach selbst? Okay, aber woher das Helium, das gibt es nicht auf dem Schrottplatz...
Was macht man mit einem Vorverstärker für eine Quellenanpassung von unter 1 Ohm?
Spannungsversorgung für einen Superduper-Synthi für GHz?? Audio jedenfalls nicht.
Ich hatte nach der Wende mal 2 CDs mit Boléro gekauft. In den Anfangspassagen hört man gut, daß sie von Schallplatte gemastert wurden. Die eine rauscht wie Hubatz, die andere etwas weniger.
Heutzutage scheint es wohl nur noch komprimierte Aufnahmen von Boléro zu geben.
Hm, du meinst wir sind ja jetzt schon alle älter und bauen unsere MRTs
wegen akuter Armut einfach selbst? Okay, aber woher das Helium, das gibt
es nicht auf dem Schrottplatz...
Mit MRT stimmt die Richtung schon mal ganz grob. Allerdings nicht
2 oder 3dimensional. Messung der freien Radikale in einer Lösung in
einer kleinen Kanüle. Die Kanüle geht durch den keramischen
Resonator eines DRO auf 9 GHz. Das Signal wird mit einem
Synthesizer ins Basisband runtergemischt und dann mit einer Art
Frequenzzähler ausgewertet. Je nach Radikalkonzentration verschiebt
sich die Frequenz. Es gibt auch noch einen schönen starken
Magneten mit einem nervösen DC-Feld usw.
Nein, die Komponenten dafür gibt's nicht auf dem Schrottplatz.
Was macht man mit einem Vorverstärker für eine Quellenanpassung von
unter 1 Ohm?
Spannungsversorgung für einen Superduper-Synthi für GHz?? Audio
jedenfalls nicht.
Eigentlich habe ich gedacht, dass ich mich von der Gold-Öhrchenfraktion
hinreichend distanziert habe. Jemand muss auch ernsthafte Arbeit machen.
Wie wär's damit?
Walls 1133 = Boggs, Doak, Walls: Voltage Noise In Chemical Batteries,
Beim NIST nehmen sie 2 Messkanäle und messen per Kreuzkorrelation
nur das, was beiden Kanälen gemeinsam ist. Das Rauschen der Vor-
verstärker geht dann beim Averagen vieler Messungen weg und man
gewinnt typ. 20 dB. Ich habe das mal mit meinem Agilent 89441A
ausprobiert und fand die Resultate unerwartet gut. Muss ich
irgendwann noch mal nachprüfen.
Weil das NIST als staatliche Einrichtung keine Produkte empfehlen
darf, nennen sie nicht Ross & Reiter. Ich habe das mit Batterien
nachgemessen, die ich tatsächlich hier kaufen kann. Ohne XCORR,
aber mein Verstärker ist etwas besser.
OK, im 1/f-Gebiet muss ich noch was machen. Der Eingangskondenator
ist zu klein. :-)
Ich habe mir einen MC Vorverstärker mit Transistoren aufgebaut.
Da sind 2N4401 und 2N4403 verbaut
Ich sehe gerade dass es die Transistoren auch im SOT23 Gehäuse gibt. Danach wurde ja gefragt. Die heißen dann MMBT4401 bzw. MMBT4403 und gibt es von Onsemi.
Mich würde mal brennend interessieren, welche praktische Anwendung der Kampf um das letzte dB Rauschen haben soll.
D.h. kann je ein Mensch überhaupt einen Unterschied feststellen (z.B. hören), außer dem rein meßtechnischen.
Ich kann mir da nur Spezialanwendungen denken (Radioteleskope, Forschung usw.).
D.h. kann je ein Mensch überhaupt einen Unterschied feststellen (z.B.
hören), außer dem rein meßtechnischen.
Wenn eine ganze Verstärkerkette mit 1000 Watt-Boxen für Open Air Veranstaltung dranhängt, dann merkt man Rauschen und Brummen schon deutlich.
Kann mich noch an einen Kumpel erinnern, der meinte, sein Gitarrenverstärker würde furchtbar rauschen. Da sollte man auf die erste Vorverstärkerstufe schon etwas "Rauscharmes" verwenden.
Ich hatte ihm dann einen BC550 reingesetzt. Und stärker gegengekoppelt. Die Verstärkung der ersten Stufe etwas heruntergesetzt. Das bringt schon etwas.
Mich würde mal brennend interessieren, welche praktische Anwendung der
Kampf um das letzte dB Rauschen haben soll.
D.h. kann je ein Mensch überhaupt einen Unterschied feststellen (z.B.
hören)
Ja.
Wer eine ordentliche Anlage hat, kann den Verstärker auf unverzertze Wiedergabe lauter Musikspitzen einstellen, z.B. 110dB SPL, und hört bei schlechten Verstärkern (<100dB) in den Musikpausen ein Rauschen, bei guten (>120dB s/n) nicht.
Bin jetzt irgendwie nicht schlauer geworden.
Was würdet Ihr für einen rauscharmen Vorverstärker (Audio) verwenden?
Diskret mit TUP oder TUN?
Oder einen OPA 604 ,LT1028..... usw?
Die Daten sind ja verlockend.
Mich wird es wohl nicht mehr stören bin ü.60.
So gut hören kann ich auch nicht mehr.
PS:
Und macht das überhaupt Sinn, das letzte Quäntchen Rauschfreiheit rauszukitzeln?
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