ich frage mich gerade, welche Transistordimensionen man denn in der Eingangstufe eines Operationsverstärkers mit JFET-Eingangsstufe erwarten kann. Konkret geht es mir dabei um Exemplare, die von den spezifischen Eigenschaften der JFETs Gebrauch machen, also die Schlagwörter "Rauscharm" und "extrem hoher Eingangswiderstand" kombinieren. Genauso interessant wären auch äquivalente Maße von diskreten JFETs, die in diese Kategorie fallen.
Villeicht hat ja jemand hier schonmal so ein Ding aufgemacht...
Also, wenig Spannungsrauschem umd JFET-Opamps geht nicht gut zusammen. Auch die allerallerbesten gehen nicht unter 2.5-3 nV/rtHZ. Es gibt genug bipolare < 1nV/rtHz. AD797, Lt1028, ADA4898.
Beim Stromrauschen sieht's besser aus, solange die Temperatur niedrig genug bleibt. Aber auch da hat Bob Widlar mit seinem LM108 (+- ein paar) mehr als nur einen Achtungserfolg erzielt.
Maße auf dem Chip von JFET OpAmps sind wohl eher ein Traum. Schon diskrete JETS pflegen ihr Datenblatt auf eine Seite zu beschränken. Ein Kochbuch aus der Sahel-Zone/Biafra ist dagegen geschwätzig.
Das nützt nur, wenn der Innenwiderstand der Quelle (am besten deutlich) unter 1 kOhm liegt. Beim LT1028 wären bei 10 Hz so 100-200 R optimal, bei 1 kHz eher 400 Ohm. Schon bei 10 kOhm sind OP27-Typen wie der LT1007 besser.
Ab 10 kOhm spielt dann nur noch der Innenwiderstand der Quelle eine Rolle beim Rauschen, das ist schon ganz nützlich.
Eine Weiterentwicklung vom LM108 war der LM11; insbesondere bei erhöhter Temperatur hatte der weniger Eingangsstrom als ein FET. Der Eingangsstrom hatte sogar IIRC bei 80 °C oder so einen Nulldurchgang. Selbstverständlich wird der nicht mehr hergestellt.
Tip: Alte Datenbücher von PMI. Dort ist praktisch von jedem Chip ein Foto drin, wahrscheinlich für Selbstbonder. Bei der OP-15-Serie sieht man gut die Eingangsstufe, die FET sind etwa 0.4mm x 0.15 mm gross.
Lausige Handscans der PMI-Datenblätter hat analog.com immerhin angefertigt.
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6. Auch bei den AnalogDevices-Devices[tm] sind Fotos drin, jedenfalls in älteren Datenblättern.
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beschissenen Scans deuten darauf hin, dass selbst AD kein elektronisches Archiv hat. Im Papier-Katalog von 1992 ist ein gestochen scharfes Foto drin.
Schon 60 Ohm liefern bei Raumtemperatur 1nV / rtHz, das ist mehr als die "guten" OpAmps haben.
Ich bin mit Averagen über 20 ADA4898 auf 200-220 pV/rt Hz gekommen, <
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Die Filzschreiber-Linien zeigen das Layout des Eingangssignals. Das war ungünstig. Per Skineffekt ging das Rauschen über 500 KHz schon leicht hoch. Mehr Cu und als Gitter hat das weggemacht. Man darf nur nicht vergessen, dass man zum Testen den wet slug Tantal im Eingang überbrückt hat. Sonst passiert sowas:
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mit einer single-ended Version des Bändchenmikrophon- Verstärkers aus ArtOfElectronics ed3 auf 70 pV, wie versprochen.
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Mit 16 3910 kommt man bis 350 pVrtHz herunter. Die können bei
500 MHz recht lebhaft werden. <
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Ich habe mal versucht, den Trick von Widlar zu simulieren. Die 40 mA sind albern hoch, aber ich wollte mal sehen, was worauf Einfluss hat. Fertig bin ich damit noch nicht.
Naja, letztlich hat man ja immer die Möglichkeit, beim (Chip-)Layout Strom- gegen Spannungsrauschen einzutauschen. Die Frage ist am Ende, was im konkreten Anwendungsfall mehr stört, beziehungsweise wo das Optimum liegt. Auch mit JFETs lassen sich Spannungsrauschdichten unter 1nV/rtHz erzielen, dann braucht man halt schonmal mehrere Millimeter Kanalweite, und Eingangsströme von ein paar Femtoampere maximum werden dann eher sportlich...
Da hast Du vollkommen recht, Datenblätter für diskrete Bauelemente sind heutzutage kaum zu gebrauchen, und JFETs bilden in dem Trauerzug tatsächlich das Schlußlicht. Naja, bleibt mir wohl nix anderes übrig, als herauszufinden, wo man beispielsweise einen AD8065 als naked die bekommt. Da muß ich wenigstens kein Gehäuse aufmachen ;-)
Der Thread sieht ganz interessant aus. Keine Zeit, um das jetzt durchzuarbeiten. Es werden wohl auch Wünsche entgegengenommen.
Richtig große JFETs sind IF3601 / IF3602. Die kosten aber ~ 80€ pro Stück. Das "neue" Datenblatt ist deutlich näher an der Realität, aber immer noch optimistisch. Ich habe mal ein gutes Dutzend gekauft zwecks Selektion. Ich könnte mir noch immer in den eigenen Hintern beißen.
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Wenigsten haben die Paare eine gewisse Ähnlichkeit. Ansonsten sieht man den Selektions-Service von Interfet. Bei Mouser bekommt man anscheinend das, was übrigbleibt.
Die schnelle und rauscharmen LT626(8|9) haben nur noch ein ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS ... Input Current (+IN, –IN)(Note 2)............................. ±1mA
und Sub-Picofarad Eingangskapazitaet. Das deutet auf sehr kleine JFets am Eingang und trotzdem niedriges Rauschen.
Und ja, die 1 mA am Eingang sollte man beachten, 'been there, done that'
[Es gibt genug bipolare < 1nV/rtHz. AD797, Lt1028, ADA4898.]
Klar. Ist die Quelle sehr niederohmig, muss man anpassen, oder eben zur brute force greifen, was du ja dann auch gemacht hast :-) Bei günstiger Lage könnte man nach 2 Ohm Quelle einen 1:10-Trafo nehmen, um die günstigen 200 Ohm für den LT1028 zu erreichen, so hatte ich das gemeint.
Ab 25 Stück mehr Mengenrabatt bei Mouser ;-]
Erstaunlich.
Was ist denn da explodiert?
Du meinst die untere Schaltung in 8.42, die die den grossen Elko am Eingang braucht? Ist das nicht riskant mit Rückströmen beim Einschalten? Probleme mit HF-Einstrahlung? Ich kann messen wo ich will, überall sehe ich DAB-Banden um 200 MHz.
Sagt mir jetzt nichts. 2SC3910 ist ein alter Hochspannungstransistor; IRFR3910 ein Mosfet.
In allen OP-07-oiden Opamps sind die Superbeta-Eingangstransitoren in Kaskode mit U_cb = 0 geschaltet, da die ersten Exemplarer IIRC nur 4 V U_ce ausgehalten haben. Verstärkt jetzt erst mal nur Strom?
Scheint so. Bei den dreistelligen ADnnn war stets ein Bild des Die im Katalog mit drin. Heute gilt: Hauptsache wir sind schneller, Daten kommen später, oder nie.
Für einen ChopperVerstärker habe ich das mal mit umgewickelten Trafos von MACOM und MCL versucht. Da bin ich auf keinen grünen Zweig gekommen. Kaskadierte Trafos waren der völlige Untergang. Aber was macht man alles, 20 dB V-gain für umsonst? Das Zin wird so niedrig, dass man das breitbandig nicht in den Griff bekommt.
Nicht mal die, die ich in den "Originalzustand" zurückgewickelt hatte waren so gut wie im Originalzustand. Man hat mich mal gewarnt, bzgl. Siemens-Kernen für einen Norton-Verstärker, dass die dauerhaft schlecht werden wenn sie zuviel Idc * Windungen abbekommen. Könnte womöglich der Fall gewesen sein, aber wie misst man das?
Damit habe ich auch nicht gerechnet. Aber 12 mil Leiterbahnen sind eben auch nicht so toll.
Einer der ADA4898-2 und die Leiterbahnen und das Epoxy ringsum. Dass die andern 9 DoppelOpAmps noch leben und ihre Daten einhalten, das glaube ich sicherheitshalber nicht.
Ich hatte vergessen, dass ich den wet slug tantal ausgebaut hatte um den Skineffekt zu untersuchen, und dann wollte ich mal eben nebenbei das Rauchen von ein paar Lithiumzellen messen. Die bringen lässig 30A++.
Ein unglaublicher Gestank, obwohl das in einer zugeschraubten Hammond-Box aus Guss-Alu war. Und das hat getönt!
Der wet slug tantal war das jedenfalls nicht, was den Rausch- anstieg verursacht hat. Der kostet alleine so 100 €, da war's schon mal gut, dass der auch körperlich abwesend war. Zumindest für ihn.
Da gab's schon Schalter, um beim Anklemmen die Basen auf 0 V zu halten, erfordert halt Disziplin. Aber keiner ist da unfehlbar.
Ich nehme halt SMA, auch bei NF und Aluguss oder gefräst...
Dagegen hilft Ferrit.
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Es gibt ihn auch noch mit einem anderen Prefix als NSVJ, passt aber alles auf sot-23. BF862 würde auch gehen, wenn man ihn denn noch bekäme.
V-Gain über die ganze Schaltung ist laut Simulation 1.000 VCE der Super-Betas ist wie VBE == 0.7V.
Fred Walls & Co haben beim NIST ähnliche Messungen gemacht. Kreuzkorrelation, aber schlechterer Vorverstärker. Kommt aufs gleiche raus. Pointer ist in der Literaturliste meines Artikels, beim NIST ist das aber ein bewegliches Ziel.
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