Medir el ruido con un osciloscopio

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¿Cuál es el procedimiento adecuado para medir el ruido RMS con un osciloscopio?

Tengo 2 resistores estándar, 1k y 100k y un BW de 1.5GHz, 5GSa / s Keysight DSO. Tengo una sonda que ofrece una relación de 1: 1 (1MOhm // 100pF) y 10: 1 (10MOhm // 15pF).

Uso el acoplamiento de CA, la sonda 1: 1 y la medición "AC RMS - Escala completa": 1mV / div y 100ms / div.

Mido 340uVrms para 1k y 940uVrms para 100k (solo uniendo la resistencia entre la sonda).

Sin embargo, no puedo reproducir este resultado usando ecuaciones. Tres intentos:

  1. La resistencia está en paralelo con la sonda que es 1MOhm y 100pF para 1x. Por lo tanto, el ancho de banda será 1MOhm // R // 1pF ~ 1 / (2 * pi * RC). Dado que el ruido total integrado está dado por 4kTRB = 4kTR / (2 * pi RC) = 2kT / (pi C) = 2 / pi kT / C, el resultado debe ser independiente de la resistencia 5.1363uVrms. Esto está muy lejos de los números anteriores, pero lo que es peor, los números anteriores son diferentes

  2. Supongo que la limitación del ancho de banda proviene de la propia sonda, que es de 6MHz para 1x. El resultado sería sqrt (4 * kT * 100e3 * 6e6) = 100uVrms para 100k y 10uVrms para 1k. Una vez más, ambos lejos.

  3. Supongo que el ancho de banda está limitado por la especificación de ancho de banda del alcance, que es de 1.5 GHz. Esto da 157.68uVrms para 1k y 1.5768mVrms para 100k.

De nuevo, no es consistente.

¿Cómo mido el ruido con un osciloscopio?

    
pregunta divB

1 respuesta

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Un sistema con un solo nodo: algunas R y algunas C, tendrán el ruido integrado total definido EXACTAMENTE por sqrt (K * T / C).

Por lo tanto, un límite de 10pF, a 290 grados K, produce exactamente 20 microVolts RMS, independientemente del valor de la resistencia.

Además, un límite de 100pF produciría 1 / sqrt (10) menos ruido, o aproximadamente 6 microVolts RMS, independientemente del valor de la resistencia.

Para medir 6uV RMS en ancho de banda de 10GHz, la densidad de ruido del sistema debe ser inferior a 6uS / sqrt (10GHZ) = 6uV / sqrt (10 ^ 10) = 6uV / 100,000 = 0.06 nanoVolts por rootHertz.

Dado que una resistencia de 60 ohmios produce una densidad de ruido de 1nanoVolt / rtHz, y necesitamos 0.06nV, o 16X más pequeños que 1nV, el extremo frontal total Rnoise my be 60 / (16 * 16) 60/256 o 0.25 ohms.

No se logrará un aumento de 0.25 ohmios.

El ruido típico (el rbb ') de los bipolares es de 10 ohmios o 100 ohmios.

No puedo hablar por rbb típico 'para bipolares de silicio-germanio.

    
respondido por el analogsystemsrf

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