Rauschen, Rauschzahl: Verständnisproblem

Moin,

Jürgen Appel schrub:

In HF ist IMO so ein Impedanzwandler/Übertrager nicht mehr als ein Stück Leiterbahn mit vielleicht noch einer Abzweigung ins Leere. Bei HF geht das.

CU Rollo

"Roland Damm" schrieb im Newsbeitrag news:494d78b0$0$30227$ snipped-for-privacy@newsspool1.arcor-online.net...

Hallo,

wiseo sollte der Widerstand leuchten? Wenn du Gleichstrom hindurchschickst, dann leuchtet der doch auch nicht.

Das gilt für Widerstände, aber nicht für beliebige Vierpole, z.B. Operationsverstärker. Da ist mehr drin als ein Widerstand. Da gibt es tatsächlich Strom- und Spannungsrauschen. Siehe Datenblatt. Das Stromrauschen kannst du natürlich über den Quellenwiderstand in Spannungsrauschen umrechnen.

Urauschges^2 = Urausch^2 + (Irausch*Rquelle)^2

Helmut

Wetten? Ich hatte schon etliche hell-orange am leuchten :-)

Jens Rodrigo schrieb:

ksam

m.

en,

schluss-

Bsisstufehn/ Gitterbasisstufen finden sich durchaus auch als Eingangsstufen. ;-)

--=20 mfg hdw

Du verwechselst das mit den Heizwendel in euren Ami-Kochherden ;-)

Moin,

Helmut Sennewald schrub:

Wenn ein Rauschstorm flösse, unabhängig von der Drumherumbeschaltung, dann auch dann, wenn dier Widerstand nackt auf'm Tisch liegt. Nur dass sich der Strom dann den Weg durch die Luft suchen muss - und die leuchtet:-) Ja, ich weiß: Sinn gibt das mit dem Rauschstrom nur, wenn die Rauschstromquelle _parallel_ um Widerstand gedacht ist.

Muss da jetzt nicht anstatt Rquelle ein Rquelle+Reingang stehen? Oder sowas halt, was berücksichtigt, dass der Rauschstrom auch im Verstärker fließen kann? So wie du schreibst, wäre die Rauschspannung infolge Rauschstromm bei offenem Verstärkereingang unendlich.

CU Rollo

"Roland Damm" schrieb im Newsbeitrag news:494f85bf$0$32681$ snipped-for-privacy@newsspool2.arcor-online.net...

Hallo,

Der Rauschstrom ist nur das 10e-3 bis 10e-6 fache des Bias-Stromes bei gängigen Opamps. Der zulässige Spannungsfehler verursacht durch den Biasstrom wird stets wesentlich

Roland Damm schrieb:

Hallo,

Theorie und Praxis sind 2 paar Stiefel!

Verstärker mit unendlich hohem Eingangswiderstand gibt es in der Praxis nicht. Oft werden Verstärker auch mit einem definierten Eingangswiderstand gebaut, siehe die Handbücher von beliebigen Verstärkern in der Audiotechnik, Sensortechnik, Messtechnik oder auch in der HF-Technik. Das Rauschen ist auch einer der Gründe dafür. In der Praxis kann man das gut beobachten wie z.B. ein hochohmiges Digitalmultimeter (zumeist 1Mohm Eingangswiderstand) herumzappelt oder wie ein Oszilloskop Rauschstörungen anzeigt oder ein offener Audioverstärker oder ein Empfänger rauscht.

Vom Ersatzschaltbild her geht man z.B.: von einer Signalquelle mit einem idealisierten oder auch zusammengefassten Quellwiderstand aus an dem eine idealisierte Spannungsquelle mit 0 Ohm Quellwiderstand liegt. Daher liegt der Quellwiderstand idealisiert einseitig auf Masse und in der Gesamtschaltung kann man daher den wirksamen Gesamtwiderstand für die Signale (und damit auch das Rauschen) sogar als Parallelschaltung von R_Quelle und R_Eingang betrachten (und nicht als Reihenschaltung wie Du vermutest!)

Nach einigem Rechnen und praktischer Erfahrung damit kann man sich in der Praxis dann merken, dass sobald das Verhältnis von Eingangswiderstand zu Quellwiderstand grösser als Faktor 3 sind, diese Feinheiten aus Sicht des Rauschverhaltens zunehmend vernachlässigt werden können.

Bernd Mayer

Moin,

Helmut Sennewald schrub:

Meine Frage rührt daher, dass die Problematik in der Vorlesung 'Hochfrequenzelektronik' angeschnitten wurde, aber nicht wirklich erklärt wurde. Dort ist sowieso schon mal jeder Widerstand komplex zu nehmen weil die Wellenlänge in der Größenordnung der Schaltung liegt. Solche Frequenzen verstärkt man nicht mit einem OpAmp von der Stange:-).

CU Rollo

Moin,

Bernd Mayer schrub:

Mal aufmalen: Erst mal der Verstärker:

| | Irv Re | | Masse--+---+----Masse

Also: Urv ist die Rauschspannung des Verstärkers, Irv der Rauschstrom des Verstärkers. Der Verstärker selbst ist also hochohmig und rauschfrei angenommen, Re ist der Eingangswiderstand des Verstärkers, Re rauscht auch nicht.

Soweit richtig?

Quelle:

| | | Iq Rq Irq | | |

Iq ist die Signalspannung, besser gesagt der Signalstromstrom, aus dem durch Multiplikation mir Rq (Quellenwiderstand) die Signalspannung wird.

Die Quelle rauscht auch, mit Urq _oder_ Irq. Also entweder: Irq = ssqrt(4*kb*T*B/R) und Urq=0 oder Urq = ssqrt(4*kb*T*B*R) und Irq=0

- je nach dem, was man besser rechnen kann.

Richtig?

Beim Verstärker muss ich jedoch beide Rauschquellen berücksichtigen. Weil: Ich könnte das Ersatzschaltbild zwar auch so verändern, dass meine Rauschquellen als Widerstandsrauschen auftauchen, nur hätte ich dann einen rauschenden Parallelwiderstand an den Verstärkereingängen (wie gesagt, der Verstärker selbst ist Hochohmig), der entweder nicht das Rauschverhalten richtig beschreibt oder nicht der Eingangswiderstand des Verstärkers ist. Deswegen muss man beim Verstärker beide Rauschquellen berücksichtigen, anders als beim Widerstand, dessen Rauschverhalten man mit einem Rauschspannung _oder_ einem Rauschstrom beschreiben kann.

Richtig?

Wenn richtig, und das Ersatzschaltbild ist auch richtig, dann ist relativ klar, wie man man die Sache zu verrechnen hat. Sind Quelle und Verstärker zusammengeschlossen und ich verwende die Variante, in der ich nur den Rauschstrom der Quelle nehme, dann sollte die Rauschspannung, die der Verstärkereingang sieht sein:

Urgesamt = (Irq^2+Irv^2)*(Rq||Rv) Urv

Für andere Rechnungen entsprechend sinngemäß.

Richtig?

Des weiteren kann ich mit Urv/Irv = Rrv den sozusagen Rauschwiderstand des Verstärkers ausrechnen (und seine Temperatur brauche ich noch), doch dieser ist nur für das Rauschen interessant, obwohl er theoretisch parallel zu den Verstärkereingängen liegt, ist das _nicht_ der Eingangswiderstand des Verstärkers.

Aber bezüglich HF-Technik: Die Auslegung für das geringste Rauschen ist so, dass die Quelle genau diesen Widerstand haben sollte. Richtig?

CU Rollo

"Roland Damm" schrieb im Newsbeitrag news:495008dc$0$31861$ snipped-for-privacy@newsspool3.arcor-online.net...

Hallo,

Das Gesagte gilt auch für einen einzelnen Bipolar-HF-Transistor. Auch der hat einen Basisstrom und eine Kollektorstrom der einen Rauschanteil hat.

Helmut