Hi, frage mich, ob die heutigen "gematchten" Pairs wirklich besser sind als die von "damals". Habe noch eine Handvoll MAT02/03 und finde aktuell bei Digikey NST45010MW6T1G ect., aber ich kann keine Noise-Voltage-Angaben finden. Was sind da im Datenblatt die relevanten Angaben? Beim Mat02/03 z.B. wird "Low Noise Voltage at 100 Hz, 1 mA: 1.0 nV/√Hz max" angegeben, was ja nicht wirklich schlecht ist... Wie kann man also diese Typen mit den Neuen vergleichen??? Entdecke gerade die "alte" Transistortechnik wieder...und bitte um Nachsicht. Gruß Rainer
Beim Rauschen kommt es sehr auf die Bedingungen beim Messen an. Direkt vergleichbare Messwerte dürften recht selten sein. Heutzutage arbeitet man mit ganz andren Eingngsimpedanzen und Strömen in der Eingangsstufe. "Damals" arbeitete man bei den hochpreisigen Daten an der Fertigungsgrenze auch per Selektion. Und kam so an die hochwertigen Exemplare. Da sich die Fertigungstechnologie weiterentwickelt hat, haben Opamps inzwischen so gute Eingangsstufen, dass diskrete Ts-Paare kaum noch gefragt sind.
Ja, du hast wohl recht. Ich erinnere mich, dass für den Verstärker "Black Devil" aus Elrad für den Eingangstransistor empfohlen wurde, diesen auf geringstes Rauschen zu selektieren. Oder, wie hier im Forum auch schon mal aufgetaucht, einen ganzen Sack von Transistoren parallel zu schalten :-) Gruß Rainer
guest...Rainer schrieb: > Oder, wie hier im Forum > auch schon mal aufgetaucht, einen ganzen Sack von Transistoren parallel > zu schalten :-) Das ist etwas andres. Bei Parallelschaltung addieren sich die Rauschspannungen anders als das Nutzignal. (Wurzel aus der Summe der Quadrate) Da kann man mit zehn gleichen Tsen evtl. einen um SQRT(10) besseren Wert bekommen. Das ist eigentlich eine aus theoretische Überlegungen stammende Lösung, die Praxis widerspricht da meistens. Irgend ein Bauelement oder schlechtes Layout pfuscht dann mittenhinein. Oder die Streuung ist so groß, dass der Schlechteste das Rauschen bestimmt. Man setzt nämlich beim parallelschalten voraus, dass alle zehn Tsen gleich rauscharm sind.
Peter R. schrieb: > Das ist eigentlich eine aus theoretische Überlegungen stammende Lösung, > die Praxis widerspricht da meistens. Irgend ein Bauelement oder > schlechtes Layout pfuscht dann mittenhinein. Oder die Streuung ist so > groß, dass der Schlechteste das Rauschen bestimmt. Man setzt nämlich > beim parallelschalten voraus, dass alle zehn Tsen gleich rauscharm > sind. Zuerst mal: "Theorie vs. Praxis" - Diese Deine Aussage impliziert irgendwie, daß man das gesteckte Ziel dann aber mit genügend Sorgfalt (bei der sowieso gekonnten Ausführung) von Layout und Aufbau, plus Selektion der (zu parallelisierenden) Transistoren auf gleich gute und hervorragende Werte, schon auch in der Praxis schaffen könnte - ist das überhaupt der Fall? (Und jetzt sag bloß nicht: "In der Theorie schon...") Des weiteren: "Meistens" - Ist jemandem ein Fall bekannt, wo dieses Vorhaben zum Ziel führte? (a. und sei es auch nur unter o. g. Bedingungen. b. es würde freilich auch ein Wert in der selben Größenordnung wie der theoretische Zielwert, bzw. halt so nahe wie möglich daran, als "Ziel erreicht" gelten, da Meßungenauigkeiten immer berücksichtigt werden müssen. c. von einer Simulation spreche ich freilich nicht...) Wenn ja, bitte ich sehr um eine Verlinkung jenes Beispiels. (Bitte nicht als Kritik verstehen, es handelt sich allein um "neugierige Fragen". Und es interessiert dabei auch die tatsächliche Antwort... Also ganz ohne Witze darüber zu machen - Methode plausibel oder nicht?)
g.l. schrieb: > Ist jemandem ein Fall bekannt, wo dieses Vorhaben zum Ziel führte? Zuviel verlangt, einfach mal ins Datenblatt des MAT03 zu sehen?
g.l. schrieb: > Zuerst mal: "Theorie vs. Praxis" - Diese Deine Aussage impliziert > irgendwie, daß man das gesteckte Ziel dann aber mit genügend Sorgfalt > (bei der sowieso gekonnten Ausführung) von Layout und Aufbau, plus > Selektion der (zu parallelisierenden) Transistoren auf gleich gute und > hervorragende Werte, schon auch in der Praxis schaffen könnte Ja,natürlich. Das führt aber nur dann zum Erfolg, wenn man das Ergebnis durch Messung kontrollieren kann. Einfach zehn Ts-Stufen parallel zu schalten reicht nicht. Da muss vorher jede Stufe auf guten Wert hin gemessen werden. Wenn es sich nicht um HF handelt sondern um NF gibt es da eine sinnvolle Grenze für den Aufwand für eine Verbesserung des Nutz-Rausch-Abstands. An dieser Grenze muss man sich dann mit der Signalquelle beschäftigen. Bei HF zum Beispiel wurden die Rauschzahlen durch neue Transistortechnologien verbessert bzw. durch andere Übertragungsart wie Bandspreizung usw. Heute kämpft man nicht mehr um Bruchteile von Rausch-dBs sondern nimmt eine andre Modulations- oder Verschlüsselungstechnik.
Also die Parallelschaltung ist die einzige Lösung, wenn man extrem niedrige Rauschwerte benötigt. Die gepaarten Transistoren sind aber für eine ganze Menge von Einsatzzwecken sinnvoll, nicht nur für ein geringes Rauschen. Egal was man braucht, geringe Eingangsströme, wenig Offset etc. ein diskreter oder halbdiskreter Aufbau ist natürlich überlegen. In den letzten 2-3 Jahren sind allerdings auch sehr gute Operationsverstärker herausgekommen, so daß der Einsatz von solchen aufwendigen Schaltungen weiterhin auf Anwendungen mit sehr hohen Anforderungen beschränkt. Außerdem ist es nicht "ungefährlich", ein kleiner Denk- oder Ausführungsfehler bei der Schaltung und es ist dahin mit der Optimierung die man eigentlich wollte. Ich habe mal einen extrem rauscharmen Verstärker mit 400 pVrms (ja kein Schreibfehler!) Eingangsrauschen gebaut, aber die Ruhe- und Offsetströme waren erheblich um es freundlich zu formulieren. Und mit gepaarten Transistoren geht das natürlich nicht in so einem Extrem. Gepaarte Transistoren sind für wenig Offset und/oder wenig Eingangsoffsetstrom sinnvoll und schlagen in dieser Hinsicht jeden OPV (zumindest die MAT und andere High End Paare). Für wenig Rauschen sind sie nicht optimal eingesetzt. Ja es gibt auch sehr rauscharme, aber eben nicht rauschärmer als ein voll integrierter OPV. Zum Thema rauschärmer durch diskrete Bauteile empfehle ich unter anderem auch folgende Lektüre: http://www.janascard.cz/PDF/Design%20of%20ultra%20low%20noise%20amplifiers.pdf
Peter R. schrieb: > guest...Rainer schrieb: >> Oder, wie hier im Forum >> auch schon mal aufgetaucht, einen ganzen Sack von Transistoren parallel >> zu schalten :-) > > Das ist etwas andres. Bei Parallelschaltung addieren sich die > Rauschspannungen anders als das Nutzignal. (Wurzel aus der Summe der > Quadrate) Da kann man mit zehn gleichen Tsen evtl. einen um SQRT(10) > besseren Wert bekommen. > > Das ist eigentlich eine aus theoretische Überlegungen stammende Lösung, > die Praxis widerspricht da meistens. Irgend ein Bauelement oder > schlechtes Layout pfuscht dann mittenhinein. Oder die Streuung ist so > groß, dass der Schlechteste das Rauschen bestimmt. Man setzt nämlich > beim parallelschalten voraus, dass alle zehn Tsen gleich rauscharm > sind. Nein, das ist nicht wie beim einen Gallenröhrling, der einen ganzen Topf Steinpilze ungenießbar macht. Beim Bipolartransistor ist der innere Basiswiderstand für das Spannungsrauschen zuständig, RB in Spice. Wenn man viele Transistoren parallelschaltet, schaltet man viele RBs parallel. Wenn einer mit extragroßem RB dabei ist, dann bringt er keinen vollen Vorteil, aber er schadet auch nicht, wenn man von unnötigem Stromverbrauch, bias und Kapazitäten absieht. Mehr Widerstand kann beim Parallelschalten nicht rauskommen. Bipolartransistoren sind abgesehen davon sowieso einer wie der andere, da hilft Selektion garnix. Bei JFETs ist das grundlegend anders. Der Qualitätsfaktor ist hier das Verhältnis von Eingangskapazität zu Steilheit. Man kann hier auch beliebig viele FETs parallelschalten, aber die Eingangskapazität wird dann sehr schnell sehr gigantisch, und Miller hilft fleißig mit. Bei JFETs variiert die notwendige Gate-Bias sehr stark und es kann durchaus vorkommen, dass nur einer der Transistoren den gesamten Strom übernimmt und er dann der einzige ist, der einen Beitrag zur Steilheit liefert. Die anderen sind dann nur Ballastkapazitäten. Hier sind z.B. gemessene Kennlinien von einigen Interfet IF3602, gekauft neulich bei Mouser für €60 pro Stück. Das sind Transistor- paare, aber das bedeutet nur, dass man keine gegensätzlichen Outlier bekommt. "Gematcht" geht grundlegend anders. < https://www.flickr.com/photos/137684711@N07/37321004540/in/album-72157662535945536/ > Man sieht z.B., dass das Q7-Pärchen den ganzen Strom tragen würde während Q2 einfach nur döst, aber gerne 600 pF beiträgt. Ein einzelner IF3602 hat übrigens 300 pV/rtHz Rauschdichte, ich habe 8 Stück / 4 Pärchen parallelgeschaltet. Wegen der gigantischen Steilheit verhalten die sich recht bösartig in Bezug auf Schwing- neigung. 100 Ohm-Gatestopper kann man natürlich nicht verwenden, die würden mehr rauschen als der ganze Verstärker. Anders als jemand hier geschrieben hat, sind in den letzten Jahren keine rauschärmeren Opamps herausgekommen. Der AD797, ADA4898 oder LT1028 sind beim Spannungsrauschen immer noch das Maß der Dinge. Von TI gibt es einen THS-irgendwas der 650pV auf SiGe-Basis schaffen soll, aber der hat ein untragbares 1/f-Rauschen. Viel mehr ist auch nicht zu erwarten, weil die Transistorwiderstände vom Strom abhägen und mehr als 5 bis 10 mA für die Eingangsstufe ist bei einem OpAmp eben nicht drinnen. Ich habe mal 20 ADA4898 parallelgeschaltet für < 220 pV/rtHz, das erfordert aber 10000uF als nasse Tantals im Eingang, das ist auch nicht wirklich angenehm und man muss aufpassen, dass man die Eingänge nicht mit der gespeicherten Energie verheizt. Und es schmerzt im Geldbeutel. Wen's interessiert, der lese Kapitel 8 von The Art Of Electronics, 3. Ausgabe. Da zeigt Win Hill auch einen Verstärker mit 70 pV/rtHz mit 64 * FZT915. Gruß, Gerhard Ach ja, MAT02 habe ich auch mal ausprobiert. Funktioniert wie versprochen. < https://get.google.com/albumarchive/103357048842463945642/album/AF1QipP-XB-RhpB7jBFO2E3CPWdmoqs8VhJGXd9_apt6/AF1QipN_R5pGsowekccgRcMBwcrsFUecDkEkChEqmgPi > Man beachte den Datumscode. Ich dachte, bevor die womöglich in der Schublade verschrumpeln... :-)
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Frank schrieb: > Zum Thema rauschärmer durch diskrete Bauteile empfehle ich unter anderem > auch folgende Lektüre: > http://www.janascard.cz/PDF/Design%20of%20ultra%20low%20noise%20amplifiers.pdf Hi, danke euch für die Antworten und die Links....besonders die von Frank. Da gibt es einiges zu Lesen. Gruß Rainer
Ich sehe übrigens gerade, dass 2 Artikel höher meine Erwähnung der Art of electronics release 3 von der microcontroller.net-Software in einen Werbepointer auf die veraltete Version 2 umgemantscht wurde. Nicht reinfallen! Das Taschenbuch der aktuellen Version kostet nur 2/3. €44.95 oder so. Die alte hat fast 30 Jahre auf dem Buckel. Der Transistor oben ist der FZT951 von Diodes, Inc, ex Zetex. Es gibt ihn in diversen Gehäusen, auch ...851 als npn. (915 war falsch) \Gerhard
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Das wäre dann der Noisevoltage Plot Fig. 8.45 und der vorherstehende Text ab S. 506 "A. A simple 70 picovolt per-root-hertz preamp test design"
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