Medir el ruido limitado por la banda que proviene de un amplificador

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Tengo un amplificador de medición de tensión y, según mi análisis, producirá un bajo nivel de ruido blanco por encima de aproximadamente 1 kHz, es decir, la densidad espectral de potencia es plana por encima de 1 kHz.

Si mido el ruido de salida con un medidor razonablemente decente .76247554, d.d2s "> Agilent 34401A me da una lectura de alrededor de 0.4mV RMS. El medidor tiene un ancho de banda que es plano a 300 kHz y posiblemente se extienda a más de 1MHz.

Solo me interesa el ruido en el espectro de CC a 50 kHz, así que podría construir un filtro de paso bajo de orden octavo alimentado por batería para medir ese ruido o tal vez (y este es el quid de la pregunta), podría hacer un filtro de paso bajo de una sola orden (una resistencia y un condensador) y utilizar lo que sé sobre ese filtro ancho de banda de ruido equivalente .

Dado que deseo saber el ruido en un ancho de banda de DC-50kHz (y que espero que el ruido sea espectralmente plano por encima de aproximadamente 1kHz), ¿parece irrazonable hacer que mi filtro de paso bajo RC simple tenga un ancho de banda que es : -

\ $ \ dfrac {2} {\ pi} \ times 50kHz \ $ = 31.83kHz

Ahora mido el ruido con el filtro (anteriormente 0.4mV RMS sin el filtro) y casi se reduce a la mitad. Esto me gusta (por supuesto) pero estoy cometiendo un error realmente estúpido para convencerme de que algo es mejor de lo que realmente es. ¿es? Estoy muy contento de esperar que un filtro de orden n bajo tenga un ENB significativamente mayor, pero ¿esto funciona a la inversa?

Un enlace a una fuente confiable sobre esto sería genial.

    
pregunta Andy aka

2 respuestas

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Está bien, aunque va a introducir algunos errores, pero como señala en una PSD espectralmente plana, esto debería ser mínimo o, idealmente, cero. En su enlace a la derivación del ancho de banda de ruido, la suposición implícita es que el espectro de ruido es plano. Así que estás a salvo.

Por cierto, hay una versión EE.SE de la pregunta sobre el ancho de banda de ruido aquí.

Para un análisis realmente detallado, uso un analizador de espectro (que es posible que no tenga), ya que es el último instrumento de bajo ruido disponible además de tener a mano esa cosa práctica de V vs. Frecuencia.

    
respondido por el placeholder
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Bien, ya que usted sabe que 50kHz está en el punto óptimo de opamp. Así que no hay problema construyendo un filtro activo. La batería puede no ser necesaria. Si le preocupa el ruido de la fuente de alimentación, primero obtenga la señal y agregue multiplicadores de condensadores a las fuentes.

¿Qué tipo de precisión estás buscando? En el nivel del 10% no es demasiado difícil, al 1% necesita sudar los detalles.

Por lo tanto, el ENBW de un filtro asume que la entrada es plana a una frecuencia infinita. Si hay una reducción del filtro, pero no de un flujo ascendente, entonces hay algún error en su número de ENBW. Ese error es peor para un RC de un polo, ya que queda más ganancia en las frecuencias más altas. Más polos lo quitan más rápido, por lo que hay menos error de HF. Pero su filtro multipolar no es perfecto, y es posible que deba medir su función de transferencia.

Sé que para un paso bajo de 2 polos necesita la entrada de forma plana hasta aproximadamente diez veces la frecuencia de la esquina para un error del 1%. (Puedo proporcionar los detalles matemáticos, del manual para esto .)

En cuanto a fuentes acreditadas, hay algunos números ENBW en AoE. (El capítulo de filtro activo creo)

    
respondido por el George Herold

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