Noise Photodiode

[M. M. (blackcow)]

Es geht um die Berechnung der Rauschleistung einer Photodiode inclusive 
Verstärker im Signalpfad.

Am Anfang des Signalweges ist die Photodiode. Sie hat einen (optischen) 
NEP von 1.9fW/sqrt(Hz). Der NEP gibt den Wert an, bei der ein optisches 
Signal mit der Bandbreite 1Hz ein dB über dem Rauschpegel liegt.

Danach kommt ein auf 50 Ohm gematchter Verstärker. Dieser hat eine Noise 
Figure von 2.31 und ein Gain von 52.5dB.

Wie kann ich den NEP des gesamten Systems berechnen?

[M. K. (sylaina)]

Welches Figure?

Zu Photo-Dioden und Verstärker kann ich von Jerald Graeme "Photo 
Amplifiers: Op Amp Solutions" empfehlen, da wird auch das Rauschen sehr 
ausführlich behandelt. Das Buch ist zwar älter, ich mein aus den 90er, 
aber an der Physik hat sich ja nichts verändert ;)

[Sven B. (scummos)]

M. M. schrieb:
> Danach kommt ein auf 50 Ohm gematchter Verstärker. Dieser hat eine Noise
> Figure von 2.31 und ein Gain von 52.5dB.

Hm, kein Transimpedanzverstärker?

[M. M. (blackcow)]

Sven B. schrieb:
> Hm, kein Transimpedanzverstärker?

Richtig. Deshalb kann ich die üblichen OPV Transimpedanzverstärker 
Formeln nicht benutzen.

Ist es ein ausreichendes Modell, die Diodenkapazität, die Signalquelle 
als Stromquelle und den 50 Ohm eingang des Gain Blocks parallel zu 
schalten und zu berechnen welche Leistung im Verstärker abfällt?

[W.A. (Gast)]

M. M. schrieb:
> Der NEP gibt den Wert an, bei der ein optisches
> Signal mit der Bandbreite 1Hz ein dB über dem Rauschpegel liegt.

Nein. Es gibt an, wann das optische Signal genauso groß ist, wie das 
Rauschsignal, i.e. wann das Signal-Rausch-Verhältnis 1 ist.

[M. M. (blackcow)]

W.A. schrieb:
> Nein. Es gibt an, wann das optische Signal genauso groß ist, wie das
> Rauschsignal, i.e. wann das Signal-Rausch-Verhältnis 1 ist.

Das wäre dann 0dB.

[Jens G. (jensig)]

>Das wäre dann 0dB.

Ja.

[Schwäzzzer (Gast)]

Fuer minimalen Noise sollte ein Transimpedanzverstaerker eingesetzt 
werden und kein 50 Ohm Verstaerker. Weshalb soll ein 50 Ohm versterker 
eingesetzt werden ? Wegen der Bandbreite ? Welche Bandbreite ? Welche 
Leistung ?

[Sven B. (scummos)]

Ich meine im Zweifel würde ich einfach eine Rauschsimulation mit ltspice 
machen.

Der Aufbau klingt aber rauschmäßig sowieso ziemlich ungünstig. Ich 
glaube die Transimpedanzverstärker-Variante ist schon die Methode der 
Wahl.