Rauschmessung mit LT1115

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Injen
Stammgast
#1 erstellt: 25. Jun 2011, 17:04
Moin!

Ich stoße heute mal wieder auf ungeahnte Probleme und scheinbar bin ich nicht ganz fit in der Berechnung.

Ich möchte mir gerne eine OPV Schaltung bauen und vor mein Pegelmessgerät schalten um Rauschspannungen jehnseits der -90dBm marke zu messen. Angegeben wird das Gerät mit +10...-70dBm messbereich. Nun habe ich mir besagten OPV genommen und nichtinvertierend mit 60dB Verstärkung aufgebaut. Die 60dB stimmen auf <0.1dB lt Messung mit besagtem Pegelmesser.

Also gut...alles zusammengefummelt und angeschlossen. Zuerst über einen kleinen Trafo, mit einer "Spannungsregelung" die ich hier besser nicht zeige, und +/-18.5V.
Anzeige vom Gerät: -71dBm
Das habe ich dann zurückgerechnet auf die Effektivspannung (Rref=600Ohm, wie üblich) und komme auf 218.3µV am Messgeräteeingang. Der nicht-invertierende OPV Eingang war kurzgeschlossen! Auf eben diesen Eingang zurückgerechnet sollten das doch 218.3nV sein.

Dann habe ich mal berechnet was eigentlich rauskommen müsste. Der OPV ist mit 0.9nV/sqrt(Hz) und 1.2pA/sqrt(Hz) angegeben. Das Rückkoppelnetzwerk der nicht-invertierenden Grundschaltung besteht aus 15k und 15Ohm.
Damit komme ich am Eingang auf:
e(R~15Ohm) = 0.5nV/sqrt(Hz)
e(i_OPV)...weggelassen, ist wesentlich kleiner
e(u_OPV) = 0.9nV/sqrt(Hz)

Sollte nach meinem Denken etwa 1.03nV/sqrt(Hz) rauskommen. Wenn ich das mit der Bandbreite und der Verstärkung wieder auf den Messgeräteeingang zurückrechne, komme ich auf 145µVeff. (Messbandbreite 30Hz...20kHz) Bei dieser Spannung sollte das Messgerät -74.5dBm anzeigen. Da gehts also schon los, wobei ich diese Differenz noch als Fehler durch die Nichtbeachtung des 1/f Rauschens betrachte.

Bis dahin bin ich nun erstmal und habe versuch tmit LTSpice verschiedene Widerstände am Eingang zu simulieren. Bei kleineren Widerständen bis paar kOhm passen meine Rechnungen auch noch mit LT zusammen. Eine Berechnung mit 10MOhm am Eingang (nur aus jux) zeigte jedoch extreme Abweichungen. Ich rechne mir dabei etwa 12mV/sqrt(Hz) bei 1kHz aus, aber LT gibt mir 1,4mV/sqrt(Hz).

Vielleich that ja jemand eine Idee woran es liegen könnte. Den Test mit 10MOhm hab ich vorsichtshalber mal nicht Real ausprobiert

Übrigens brachte ein Wechsel von Trafonetzteil auf Laborgerät keine Besserung...die Betriebsspannung ist deke ich sauber genug.

Gruß Manuel
tiki
Inventar
#2 erstellt: 26. Jun 2011, 17:53
Hallo,
wenn das Spektrum unbekannt ist...
ARTA!
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