Estoy tratando de comparar dos pres. de micrófono de bajo ruido para el ruido más bajo, y estoy mirando el
TI1012 y MAX9814
MAX9814: ♦ Baja densidad de ruido referido por entrada de 30nV / √Hz TI1012: ruido de voltaje de salida (ponderado A): −89 dBV
Pensé que podría obtener una idea de simplemente convertir los 30nV en dBV, pero ~ -150dBV no tiene sentido. Espero que sea muy similar a la -89dBV. Creo que mi falta de comprensión está en la porción de densidad (√Hz) y en cómo se calcula.
TI está citando una especificación basada en el ruido total en el rango de audio (20 Hz-20 kHz, probablemente), ajustada en función de una curva de ponderación A estándar (consulte enlace para obtener más información, así como la figura 22 de la hoja de datos de TI.) -89 dBv es lo que vería si observara el ruido en un alcance, después Pasándolo a través de un filtro con esa respuesta particular. Algo del orden de 30 microvoltios.
Para comparar ese valor con la especificación del MAX9814, puede multiplicar 30 nV / root-Hz por sqrt (20 kHz-20 Hz) para obtener 4.3 microvoltios de ruido total en el espectro de audio.
Todo esto se complica por el hecho de que el concepto de voltios por raíz-Hz supone una potencia de ruido constante por 1 Hz de ancho de banda. Esto no se aplicará en las compensaciones cerca de DC donde el ruido toma una característica de 1 / f, y ninguno de los fabricantes proporciona información explícita sobre la frecuencia de esquina de 1 / f de su parte. En particular, con estos dos chips, necesita compararlos a través de la única especificación que ambos proporcionan: la SNR ponderada A (60 dB para la parte de TI, 64 para Maxim.)
Estas 2 figuras tienen un significado diferente. El primero es la densidad de ruido referido de entrada, el último el ruido de salida. La razón de la √ es que la potencia de ruido térmico es independiente de la resistencia de entrada del amplificador, lo que facilita la comparación de especificaciones. P = U² / R, en términos de densidad U² / (R * f). O U / √ f si ignora la resistencia de entrada. Por lo tanto V / √ Hz como una unidad
En dBV: 20 * log (30.10-⁹ * √20000) = -107dBV
Añadir ganancia (40dB): 67dBV
Luego está la ponderación (como se mencionó en la publicación anterior) que favorece ciertas frecuencias. Esta ponderación complica las cosas considerablemente y, por lo tanto, es más difícil de calcular. Generalmente se obtiene automáticamente por el instrumento de medición.
Un cálculo preciso requiere el BW de 3dB adecuado, que es inferior a 20 kHz.
Tomando una puñalada en bruto, el TI (Nat Semi) LMV1012 tiene cuatro configuraciones de ganancia fija. Es probable que la ganancia más alta (24dB) sea la más silenciosa (por analogía con otros diseños de amplificadores de bajo ruido): su nivel de ruido de salida se especifica a -82 dBV.
Por lo tanto su ruido referido al nivel de entrada es: N (in) = N (out) / Ganancia = -82 dB - 24dB = -106 dBV = 5 uV.
(Al volver a ejecutar para la configuración de ganancia más baja, muestra que es 2dB más ruidoso)
La conversión a una densidad de ruido (voltaje / rtHz) requiere una cierta suposición sobre el ancho de banda: usaré sqrt (20000) = 141, lo que es INCORRECTO porque las mediciones de ruido son "A ponderadas" (lo que las hace verse mejor en el papel ). Encontrar una conversión adecuada para la ponderación A mejoraría el cálculo: SIN EMBARGO:
5 uV / 141 es aproximadamente 35 nV / rtHz, que es bastante similar a la otra parte.
Ambos están muy lejos del mejor nv / rtHz de un buen amplificador de micrófono de bajo ruido, pero probablemente adecuados para un micrófono electret barato.
Por lo tanto, no veo ninguna razón convincente para elegir una sobre la otra: otras consideraciones como el costo o la energía pueden ayudar.
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