Messung und Instrumentierung
Entwerfen von geräuscharmen Vorverstärkern: Berechnungen und Best Practices
Table of Contents
Geräuscharme Vorverstärker sind wesentliche Komponenten in empfindlichen elektronischen Systemen, wie Audiogeräten und wissenschaftlichen Instrumenten.
Lärmquellen verstehen
Das Rauschen in Vorverstärkern stammt von verschiedenen Quellen, einschließlich thermischem Rauschen, Schrotrauschen und Flimmergeräuschen. Die Identifizierung dieser Quellen hilft bei der Auswahl geeigneter Komponenten und beim Entwurf von Schaltungen, die den Gesamtrauschenpegel reduzieren.
Wichtige Berechnungen für Low-Noise Design
Die Berechnung konzentriert sich auf die Bestimmung der äquivalenten Eingangsrauschspannung und des Eingangsrauschstroms, wobei diese Parameter zur Schätzung des Gesamtrauschbeitrags des Vorverstärkers beitragen.
Um die Rauschleistung zu optimieren, berechnen die Konstrukteure häufig den Rauschbeitrag jeder Komponente und stellen sicher, dass die Eingangsstufe die niedrigstmögliche Rauschzahl hat.
Best Practices im Design
Die Umsetzung bewährter Verfahren umfasst die Auswahl rauscharmer Transistoren, die Minimierung parasitärer Kapazitäten und die Gewährleistung einer ordnungsgemäßen Erdung und Abschirmung.
Die Verwendung einer differentiellen Eingangskonfiguration kann auch dazu beitragen, das Gleichtaktrauschen zu beseitigen.
Gemeinsame Komponenten und Techniken
- Low-Noise-Transistoren wie JFETs oder BJTs
- Präzisionswiderstände] mit geringem thermischen Rauschen
- Proper Shielding und Erdungstechniken
- Filterung zum Entfernen von Hochfrequenzrauschen