OPV-Schaltung rauscht ab bestimmter Frequenz mehr

[Gerald M. (gerald_m17)]

Hallo,

ich möchte eine Viersegment Photodiode auslesen, und entsprechend die 
Signale: Summe, NFM (hoch/runter) und LFM (rechts/links Verschiebung) 
messen.

Hierfür habe ich eine Platine gemäß angehängtem Schaltplan erstellt.
Doch bemerkten wir ein komisches Verhalten ab 1,5Mhz und haben dann das 
Rauschen gemessen. Das passierte über eine Autokorrelation.
Heraus kam das zweite anghängte Bild.

Ich finde das ganze etwas seltsam, da ein oszillieren einen 
deutlicheren, viel schmäleren Peak haben sollte. Hat jemand eine Ahnung 
was das ganze Gewusel da hinten ab 1,5Mhz verursachen könnte?

Anmerkung zum Schaltplan: Die OPVs sind mit je 10uF und 100nF pro V+/V- 
abgeblockt und an den Differenzenverstärkern (LFM, NFM) sind noch je 
10pF auf den Rückkoppelwiderstand gelötet.
Die hinteren OPVs wurden in der letzten Version auch durch ADA4084-2 
ersetzt, da die je 8mA pro OpAmp doch alles ziemlich erhitzte.

[Jens G. (jensig)]

Vielleicht eine böse strahlende Rauschquelle irgendwo in der Nähe. Also 
mal alles abschirmen, und/oder mal Platz wechseln

[Gerald M. (gerald_m17)]

Auf der Platine ist eine Kupferplatte, das ganze ist noch einmal in 
einem Alublock.
Hierbei ist es egal ob der Alublock darauf ist oder nicht. Das Rauschen 
sieht immer gleich aus

[erebus (Gast)]

Es könnte das Rauschen des Transimpedanzverstärkers sein.
Sehen Sie hier, auf Seite 17.
www-f9.ijs.si/~margan/Articles/trans_z_amplifier.pdf

[Gerald M. (gerald_m17)]

Danke schonmal.
Mit dem C_f hat das hintere rauschen allem Anschein nach wenig zu tun. 
Auch bei 10pF oder 2,2pF ändert sich nur die Form der Kurve vor den 
1,5MHz wie es zu erwarten ist (also höheres peaking bei 2,2pF, 
schnelleres abfallen bei 10pF)

[Old P. (Gast)]

Hmmm, Ich kenne sowas ähnliches aus der NF-Technik. Kurz vor 
Schwingeinsatz rauscht die Kiste stärker (subjektiv mit Ohren 
"gemessen")
Der Schwingeinsatz ist meist (auch) Frequenzabhängig.

Old-Papa

[Arc N. (arc)]

(Noise) gain peaking? Fp = 1 / (2 Pi Rf Cf) ~ 1.33 MHz

http://www.ti.com/lit/an/sboa035/sboa035.pdf
http://www.jensign.com/noise/

[Gerald M. (gerald_m17)]

Der peak ist leider unabhängig von C_f
Ich teste mal den Zusammenhang mit R_f

[oszi40 (Gast)]

Gerald M. schrieb:
> Der peak ist leider unabhängig von C_f

1.Oft ist die Schaltung toll und der Aufbau "wunderbar". Evtl. ist das 
Ding kurz vor einer Rückkopplung oder es tritt evtl. dann eine 
Phasendrehung auf?
2.Was sagt die Gegenprobe mit anderen Bauteilen oder anderem Aufbau?
3.Jeder Draht ist eine Antenne. Was passiert wenn Ihr die 4 Eingänge mit 
10nF zum Test an Masse legt? Evtl. kommt das Übel von außen und Ihr 
verstärkt alles, was die "Antennen" oder Euer Messkabel am Eingang 
einsammelt?

[Gerhard H. (ghf)]

Für gain peaking sind 20 dB dann doch etwas exzessiv.
Vom LT1028 ist bekannt, dass er bei 300 KHz einen Rausch-Peak
hat, das steht neuerdings sogar im Datenblatt, die ersten 15 Jahre
aber nicht.. :-(
Beim ADA4898 habe ich keinen Rauschpeak gesehen. Mein Verstärker
macht so bei gut 1.5 MHz zu damit er bis 1 MHz halbwegs glatt ist; so
einen fetten Rauschberg hätte ich sicher auf dem FFT-Analyzer gesehen.

Der ADA4898 ist nur für kleines _Spannungs_rauschen gut; bei Quell-
widerständen > 100 Ohm dominiert das thermische Spannungsrauschen des
Quellwiderstandes oder der Rauschstrom des ADA4898*Rin. Ich sehe
in dem Schaltungsausschnitt massenhaft 40K-Widerstände; das geht
gar nicht.

Bei 1.5 MHz ist das PSSR wohl auch nicht mehr so toll; 10u || 100n
kann knackige Parallelresonanzen machen. Dreh mal an den Werten,
ob sich da was tut.

Ach ja, testhalber kannst Du ja mal ABCD an GND legen, dann ist
schon mal klar, ob das Rauschen aus der 1. oder den 2. Stufe(n) kommt.

Gruß, Gerhard

[Mani W. (e-doc)]

LED-Lampen für 230 V im Haus?

Wenn ja, abschalten...

MW-Radio ist ein guter Detektor für LED-Störer, die
Frequenzen der Störungen  gehen bis weit über 1MHz,
sogar Flugfunkfrequenzen (über 120MHz) werden in der Nähe
von LED-Leuchten als Rauschen wahrgenommen (Im Bastelkeller)...

Gruß
Mani

[Gerald M. (gerald_m17)]

Gerhard Hoffmann schrieb:
> Ich sehe
> in dem Schaltungsausschnitt massenhaft 40K-Widerstände; das geht
> gar nicht.

Naja, ich habe noch gelernt, bei transimpedanzwandlen das maximum des 
r_f zu nehmen, was die Bandbreite zu lässt, da das rauschen mit der 
Wurzel, das signal jedoch proportional dazu wächst. Bei den 40k hält 
sich das Strom- und Spannungsrauschen gerade so in Waage.

Gerhard Hoffmann schrieb:
> Bei 1.5 MHz ist das PSSR wohl auch nicht mehr so toll; 10u || 100n
> kann knackige Parallelresonanzen machen. Dreh mal an den Werten, ob sich
> da was tut.

Mach ich morgen, doch bei 1.5 MHz denke ich nicht dass es etwas macht. 
Doch bei Elektronik weiß man nie...

Gerhard Hoffmann schrieb:
> Ach ja, testhalber kannst Du ja mal ABCD an GND legen, dann ist
> schon mal klar, ob das Rauschen aus der 1. oder den 2. Stufe(n) kommt.

Wird getestet

Mani W. schrieb:
> LED-Lampen für 230 V im Haus?

Nein, aber verzichtbare Hardware wurde bereits ausgeschalten.

Danke nochmal an alle

[Gerald M. (gerald_m17)]

So, habs.
Das massekabel zur Schirmung des verstärkten Signales war gebrochen und 
nur noch auf der Seite des 1Meter entfernten verbunden...
Auch nur durch Zufall gefunden. Danke für die Hilfe :)

Nur die Bandbreite entspricht nicht der berechneten. Eigentlich sollte 
f_-3dB bei etwa 2MHz sein