¿Por qué usar LNA en un generador de ruido?

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En esta nota de Maxim se amplifica el ruido de avalancha de un diodo Zener por dos LNA en cascada (amplificadores de bajo ruido):

Puedes adivinar cuál es mi pregunta: ¿por qué usar amplificadores de bajo ruido si quieres ruido en primer lugar? ¿Los opamps ordinarios no producen ruido blanco?

    
pregunta Federico Russo

3 respuestas

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La mayoría del ruido en las luces, como ruido térmico y ruido Schottky (ruido de "disparo") es blanco , es decir, tiene un espectro plano, pero por ejemplo, ruido de parpadeo (también conocido como ruido 1 / f) no lo es. El MAX2650 tendrá menor ruido en general , tanto en blanco como en color.

Pero incluso si el ruido general está cerca del blanco, puede haber otras razones para no elegir una opción, y no siempre son técnicas.
Notas de la aplicación Los fabricantes no solo deben ofrecer al cliente un servicio . También son / principalmente un vehículo de promoción , para colocar los productos del fabricante en los focos. Tal vez los de marketing de Maxim pensaron que el MAX2650 no recibió suficiente atención.

lecturas adicionales :
Este documento de TI te dice más sobre el ruido en las estaciones.

    
respondido por el stevenvh
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No hay garantía de que haya una respuesta totalmente buena. Es una "idea de diseño" y parece que puede se ha basado en una idea del circuito de una revista. No se garantiza que el razonamiento del diseñador sea una escritura sagrada

PERO

El objetivo es utilizar una fuente de ruido que, en la medida de lo posible, proporcione un ruido verdaderamente aleatorio. Él señala que

  • Dentro de este rango de corriente de fuente, la potencia de ruido varía bastante aleatoriamente dentro de ± 1dB. Parece que en los fenómenos de descomposición del diodo Zener, el ruido de avalancha domina sobre otra fuente de ruido, como el ruido de disparo (que es proporcional a la corriente), el ruido de parpadeo y el ruido térmico.

Un amplificador operacional no tendrá ruido de avalancha como fuente de ruido dominante.

Su figura 2 (copiada a continuación) hace más hincapié en el punto.

  • La curva inferior es la salida del sistema con todos los apagados.
  • La curva media (amplitud creciente con frecuencia creciente) es el sistema con potencia en las teclas de operación pero no en el zener.
  • La curva superior (amplitud descendente con frecuencia creciente) es la salida con la fuente de ruido zener activa.

Podríadecirsequeelmejorresultadoseobtienecontodoapagado,perolaamplitudes46dB+másbajaqueelresultadofinal,ylafuenteestámaldefinida(enelmejordeloscasos).

Lacurvadeop-amponlyestanplanaengeneralcomoelresultadofinal(peroconunapendienteopuesta)perotieneunavariaciónmuchomayorenlospuntosseleccionadosyenalgunasexcursionesmuyimportantes(5omáspicosde15dB+,muchosmásde5dB+yunaltogradodevariabilidadgeneral.Difícilmenteesunaindicacióndeunafuentederuidoblancogenuina.

Lacurvafinalestámuchomáscercadeserplanaengeneral,apartedeunamagnitudgeneralmentedecrecienteconunafrecuenciaquepodríacompensarsefácilmente.Enparticular,hayunnúmerodepicosmenores(rangode2a5dB)enunnúmerodefrecuenciasquecorrespondenexactamentealospicosprincipalesenlarespuestadelamplificadoroperacionalsolamente.EstoindicaquesonatributosdelsistemabásicoynodelafuenteZeneryquesonlaslimitacionesdelasalidaderuidodelamplificadorbásicolasquelimitanelrendimientogeneral,unbuenindicadordequelosdispositivosdebajoruidoestánjustificados.

Dichoesto,elpicopronunciadoenaproximadamente1.3divisionesdesde1MHz,dandounpicodeaproximadamente20dBenelgráficodesoloamplificadoroperacionalyunpicode10dBenelgráficofinalsugiereunafuentederuidoexternadeciertamagnitud.Lafrecuenciaesdeaproximadamente1.3/4=0,325delamanerade1a10MHzenunaescaladeregistro~~~=2.1MHZ.EstapuedeserunafrecuenciadeFIeneldispositivodeprueba(1.6MHz?).Demanerasimilar,lospicosderangoestrechodealtamagnitudenelrangodesoloamplificadoroperacionalde20Mhz-80MHzsugierenunsistemademediciónorespuestasespuriasdeop-amp.

Curiosamente,elcambiorepentinoenlarespuestadelamplificadoroperacionalsoloenelrangode80-100MHzconpocospicosderuidoyunaampliavariabilidadgeneralsenosereflejaencualquierpartedelamismamedidaenlasalidafinal.

Engeneralparecequeelruidodelamplificadoroperacionalesunfactorimportanteenlanoidealidaddelresultadofinal.Silos"errores" observados en la respuesta del amplificador operacional se restaran del resultado final, se produciría una fuente de ruido muy superior. Como esto es cierto con los amplificadores operacionales de bajo ruido, parece probable que los dispositivos con mayor ruido hubieran producido un resultado aún peor.

    
respondido por el Russell McMahon
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podrían haber usado cualquier amplificador operacional para hacer el trabajo. El ruido generado por el diodo es tan alto al ingresar al primer amplificador operacional (~ 40dB por encima del ruido térmico) que la "señal" (en este caso, el ruido deseado) a la relación de ruido ya está firmemente establecida, y ninguna opción de amplificador operacional cambiará o coloréalo.

    
respondido por el jimluschen

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