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Um mal so einen kleinen Vergleich zu haben,
hier ein paar OP Beispiele mit Augenmerk aufs Rauschen:
Preise Reichelt 23.12.20
| Bezeichnung Verknüpfung zu Reichelt.de |
Rauschen nV/√Hz @ 1 kHz |
GW | open-loop gain | VCC SC-Strom |
|---|---|---|---|---|
| TL 082 dual / 25ct | 18 nV | 3 MHz | 0,2 V/µV @ 2 KΩ | ±18 V ROut = 300Ω, 40 mA |
| OPA 2134 dual / 3,36 | 8 nV | 8 MHz | 120 dB @ 600 Ω ca. 1 V/µV |
±2,5 … ±18 V 10Ω, ±40 mA |
| MCP 660 3x / 1,51 | 6,8 nV | 60 MHz | 126 dB ca. 2 V/µV |
2,5 … 5,5 V 10Ω, ±90 mA |
| NE 5532 dual / 34ct | 5 nV | 10 MHz | 0,05 V/µV @ 600 Ω | ±5 … ±15 V ±38 mA |
| MC 33078 dual / 26ct | 4,5 nV | 16 MHz | 100 dB @ 2 KΩ ca. 0,1 V/µV |
±5 … ±18 V +29 -37 mA |
| TL972 (TI) doppel / ? | 4,0 nV | 12 MHz | 80 dB @ 2 kΩ | 2,7 … 12 V 1,4 mA |
| OP 27 single / 1,80 | 3,0 nV | 8 MHz | 1,5 V/µV @ 600 Ω | ±5 … ±15 V ±4 V @ 100Ω, 30 mA |
| OPA 227 single / 3,56 OP 27 replacement |
3,0 nV | 8 MHz | 160 dB @ 600 Ω | ±2,5…±18 V ±44 mA @ 50°C |
| OPA 228 single / 5,70 | 3,0 nV | 33 MHz | 160 dB @ 600 Ω ca. 100 V/µV |
±2,5…±18 V ±44 mA @ 50°C |
| LMR1802G-LB in SSOP5 single / 4,17 (digikey) |
2,9 nV | 3 MHz | 140 dB @ 10 KΩ ca. 10 V/µV |
±1,25…±2,75 V ±-3,5 mA…9 mA |
| AD 8672 ARZ dual / 4,58 | 2,8 nV | 10 MHz | 6 V/µV @ 2 KΩ | ±5…±15 V ±30 mA |
| LME 49720 dual / 2,41 discont. → LM 4562 |
2,7 nV | 55 MHz | 140 dB @ 600 Ω | ±2,5…±17 V +53..-42 mA |
| LM 4562 dual / 1,50 | 2,7 nV | 55 MHz | 140 dB @ 600 Ω | ±2,5…±17 V +53..-42 mA |
| LMH 6628 dual / 6,63 | 2,0 nV | 300 MHz | 63 dB ca. 1414 |
±2,5…±6 V ±85 mA |
| OPA 1612 dual / 9,21 | 1,1 nV | 40 MHz | 114 dB @ 2 KΩ ca. 0,5 V/µV |
±2,25…±18 V +55 mA, -62 mA |
| LT 1115 single / 6,50 | 0,9 nV | 70 MHz | 20 V/µV @ 2 KΩ 10 V/µV @ 600 Ω |
±?…±22 V ±30 mA |
| LT 1028 single / 11,30 | 0,9 nV | 50 MHz | 15 V/µV @ 600 Ω | ±5…±16 V ±30 mA @ 25°C |
| AD 797 single / 12,90 | 0,9 nV | 110 MHz @ G = 1000 | 7 V/µV @ 600 Ω 10 V/µV @ 2 kΩ |
±5…±18 V +90... -80 mA @ 40°C |
Zum Anfang
| Bezeichnung | Rauschen nV/√Hz |
GW | gain |
|---|---|---|---|
| AD 620 AN single 4,68 ebay 1,35 |
9,0 | 120 KHz @ G = 100 | 1…10 k |
| AD 8221 single ebay PCB 3,24 |
8,0 | 100 kHz @ G = 100 | 1…10 k |
| AD 8429 single 8,19 | 1,0 | 1,2 MHz @ G = 100 | 1…10 k |
| INA 163 single 10,43 | 1,0 | 800 KHz @ G = 100 | 1…10 k |
Zum Anfang
Um ein Gefühl zu bekommen wo sich das Thermische Rauschen von Widerständen bewegt,
anbei eine Beispielrechnung.
Dabei ist: kB ≈ 1,38·10-23 Ws / K
= 1,38·10-23 (Volt2 sec.) / (Ω Kelvin)
T ≈ 300° K;
Δf ≈ 20 KHz = 20E3 /s;
R = 200 Ω
Ueff = √(4kB T R Δf)
≈ √(4 × 1,38·10-23 × 300 × 200 × 20E3
[V2 s K Ω)/(Ω K s)] )
≈ 257 nV
200 Ω → 257 nV / √(20 KHz) ≈ 1,82 nV / √Hz
Es bringt also wenig einen tollen OP einzusetzen, wenn die umliegende Schaltung hochohmig ist.
Ist die umliegende Schaltung niederohmig, ist zu überprüfen ob der OP die Last treiben kann.
Zum Anfang
Durch Parallelschaltung, kann man das Rauschen reduzieren.
Da die Rauschsignale orthogonal (unkorreliert) zueinander sind,
ist dies vergleichbar mit der Bestimmung der Amplitude aus Realteil und Imaginärteil.
Uges = √(U12 + U22 + U32 + …)
| Anzahl | Reduktion |
|---|---|
| 1 | = 1 = 0 dB |
| 2 | ≈ 0,707 ≈ -3 dB |
| 4 | = 0,5 ≈ -6 dB |
| 10 | ≈ 0,316 ≈ -10 dB |
| 16 | = 0,25 ≈ -12 dB |
| 25 | = 0,2 ≈ -14 dB |
| n2 | 1 / n |
Wie man sieht, wird der Aufwand immer größer um noch mehr Reduktion zu bekommen.
Zum Anfang
Die Bezeichnung dB ist grundsätzlich einheitenlos.
Sollte es sich auf etwas beziehen (z.B. auf ≈ 775 mV),
ist es wichtig die Einheit (hier u) als Suffix mit anzugeben.
z.B. 775 mV ≈ 0 dBu oder
z.B. beim Schalldruck 0 dBA = 20 µPa
Beim Faktor oder Verhälnis habe ich bewusst zwei verschiedene Begriffe für das Gleiche gewählt…
| Faktor | Verhältnis in dB |
|---|---|
| 0,0001% = 1 / 1 M | -120 dB |
| 0,001 = 0,1% = 1 / 1 K | -60 dB |
| 0,01 = 1% = 1 / 100 | -40 dB |
| 0,5 | ≈ -6 dB |
| ½ √2 | ≈ -3 dB |
| 1 | = 0 dB |
| √2 | ≈ 3 dB |
| 2 | ≈ 6 dB |
| 4 = 22 | ≈ 2 × 6 dB ≈ 12 dB |
| 10 | = 20 dB |
| 26 = 64 | ≈ 6 × 6 dB ≈ 36 dB |
| 100 = 102 | = 2 × 20 dB = 40 dB |
| 1000 ≈ 210 | = 3 × 20 dB = 60 dB |
| 216 = 65.536 | ≈ 60 + 36 ≈ 96 dB |
| 1.000.000 = 1 M | = 6 × 20 dB = 120 dB |
Die fehlenden dB-Werte kann sich auch jeder selbst ausrechnen.
20 × log10(Faktor) = Verhältnis [dB]
20 × log10(2) ≈ 6,0206 dB
Bzw. umgedreht…
10(Verhältnis / 20) = Faktor
Zum Anfang
Diese Spannungsteiler Tabelle ist z.B. praktisch bei einen
positiven Verstärker,
da der Teilerfaktor gleich dem Verstärkungsfaktor ist.
Kriterien zur Erstellung sind die Liste der Verfügbaren Werte und ein möglichst kleiner Fehler.
Sollte der Spannungsteiler aus parallel geschalteten Werten bestehen,
habe ich nur die Werte notiert, wo der Fehler kleiner ist, als bei Einzelwiderständen.
Wenn es auf das Rauschen der Widerstände ankommt,
ist mehr die niederohmige Variante zu bevorzugen.
Um einen Anhaltspunkt zu haben, anbei ein Beispiel.
| Faktor | R1 | R2 | Fehler |
|---|---|---|---|
| 10 | 24k3 | 2k7 | 0,00% |
| 10 | 18k | 2k | 0,00% |
| 10 | 8k2 | 910 | -0,11% |
| 10 | 3k24 | 360 | 0,00% |
| 10 | 2k7 | 300 | 0,00% |
| 10 | 2k43 | 270 | 0,00% |
| 10 | 1k8 | 200 | 0,00% |
| 10 | 820 | 91 | -0,11% |
| 10 | 270 | 30 | 0,00% |
| 20 | 11k8 | 620 | 0,16% |
| 20 | 8k2 | 510 || 2k8 | 0,04% |
| 20 | 820 | 43 | 0,35% |
| 50 | 40k2 | 820 | 0,05% |
| 50 | 13k7 | 280 | -0,14% |
| 50 | 1k91 | 39 | -0,05% |
| 100 | 26k7 | 270 | -0,11% |
| 100 | 15k8 | 160 | -0,25% |
| 100 | 1k58 | 16 | -0,25% |
Zum Anfang
Diese Spannungsteiler-Tabelle ist für einen
positiven Verstärker gedacht,
welcher auf den zur Verfügung stehenden Widerständen (SMD-0603 von Reichelt) in Reihenschaltung basiert.
| Faktor | R1 | R2 | Fehler |
|---|---|---|---|
| 10 | 1k91 | 39 + (240 || 620) | 0,08% |
| 20 | 1k91 | 39 + (100 || 160) | -0,01% |
| 50 | 1k91 | 39 | -0,05% |
| 10 | 19k1 | 390 + (1k2 || 16k) | -0,02% |
| 20 | 19k1 | 390 + (1k || 1k6) | -0,01% |
| 50 | 19k1 | 390 | -0,05% |
Zum Anfang
Diese Spannungsteiler-Tabelle ist für einen
positiven Verstärker gedacht,
welcher auf den zur Verfügung stehenden Widerständen (SMD-0603 von Reichelt) in Parallelschaltung basiert.
| Faktor | R1 | R2 | Fehler |
|---|---|---|---|
| 10 | 3k9 | 432 | 0,28% |
| 20 | 3k9 | 432 || 392 | -0,12% |
| 50 | 3k9 | 432 || 97,6 | -0,03% |
| 10 | 3k9 | 715 || 1k1 | 0,00% |
| 20 | 3k9 | 715 || 1k1 || 390 | 0,00% |
| 50 | 3k9 | 715 || 1k1 || 97,6 | -0,08% |
| 10 | 3k9 | 866 || 866 | 0,07% |
| 20 | 3k9 | 866 || 866 || 390 | 0,03% |
| 50 | 3k9 | 866 || 866 || 97,6 | -0,07% |
| 10 | 1k2 | 133 | 0,23% |
| 20 | 1k2 | 133 || 120 | 0,11% |
| 50 | 1k2 | 390 || 30 | 0,05% |
| 10 | 1k2 | 240 || 300 | 0,00% |
| 20 | 1k2 | 240 || 300 || 120 | 0,00% |
| 50 | 1k2 | 240 || 300 || 30 | 0,00% |
Zum Anfang
Diese Spannungsteiler-Tabelle ist für einen
invertierenden Verstärker gedacht,
welcher auf den zur Verfügung stehenden Widerständen (SMD-0603 von Reichelt) basiert.
Die Wertkombinationen lassen sich aber auch bei einen
Subtrahierer
anwenden.
Verstärkung V = - R2 / R1 durch Reihenschaltung von R1 gebildet.
| Verhältnis | R2 | R1 | Fehler |
|---|---|---|---|
| 20 | 3k16 | 158 | 0,00% |
| 5 | 3k16 | 158 + 475 | -0,16% |
| 1 | 3k16 | 158 + 475 + 2k55 | -0,72% |
| 1 | 3k16 | 158 + 475 + (4k42 || 5k9) | 0,00% |
| 20 | 3k48 | 174 | 0,00% |
| 5 | 3k48 | 174 + 523 | -0,14% |
| 1 | 3k48 | 174 + 523 + 2k8 | -0,49% |
| 1 | 3k48 | 174 + 523 + (4k87 || 6k49) | 0,02% |
| 20 | 6k8 | 340 | 0,00% |
| 5 | 6k8 | 340 + 1020 | 0,00% |
| 1 | 6k8 | 340 + 1020 + 5490 | -0,73% |
| 1 | 6k8 | 340 + 1020 + (10k5 || 11k3) | -0,04% |
Zum Anfang
Verstärkung V = - R2 / R1 durch Parallelschaltung von R1 gebildet.
| Verhältnis | R2 | R1 | Fehler |
|---|---|---|---|
| 1 | 3k0 | 3k0 | 0,00% |
| 5 | 3k0 | 3k0 || 750 | 0,00% |
| 20 | 3k0 | 3k0 || 158 | -0,06% |
| 1 | 8k2 | 8k2 | 0,00% |
| 5 | 8k2 | 8k2 || 2050 | 0,00% |
| 20 | 8k2 | 8k2 || 432 | -0,09% |
Zum Anfang
Diese Spannungsteiler-Tabelle ist z.B. praktisch bei einen
Instrumenten-Verstärker,
da der Teilerfaktor gleich dem Verstärkungsfaktor zweier OPs ist.
Kriterien zur Erstellung sind die Liste der Verfügbaren Werte (METALL 0207 von Reichelt) und ein möglichst kleiner Fehler.
Der Widerstandwert 2 x R2 ist meist realisiert durch die Parallelschaltung zweier Widerstände.
| Verstärkung V1 | Fehler | R1 Metall 0,1% 0207 |
2x R2 Metall 1% 0207 |
|---|---|---|---|
| 1 | 0 | 5K6 | ∞ |
| 2 | 0 | 5K6 | 21k || 24k |
| 5 | 0 | 5K6 | 5k6 || 5k6 |
| 10 | 0,012% | 5K6 | 2430 || 2550 |
| 20 | -0,023% | 5K6 | 1210 || 1150 |
| 50 | -0,056% | 5K6 | 392 || 549 |
| 100 | -0,045% | 5K6 | 221 || 232 |
| 200 | -0,002% | 5K6 | 88,7 || 154 |
| 500 | 0,005% | 5K6 | 27 || 133 |
| 1000 | 0,022% | 5K6 | 20 || 25,5 |
Zum Anfang
Polystyren Folienkondensatoren werden für Anwendungen eingesetzt, bei denen eine hohe Zuverlässigkeit und Präzision erforderlich sind.
Markenname; Styroflex-Kondensator
Polystyrol Film Kondensatoren oder auch genannt Styroflex-Kondensatoren gehören zu den klassischen und beliebten Audio-Kondensatoren,
die sowohl für wertige Geräte in Tonstudios als auch für den HiFi Bereich in Frage kommen.
Klanglich zeichnen diese Kondensatoren sich dadurch ab,
dass diese beispielsweise in einem einem passiven Filter Design eine besonders in den Höhen weichmachende Eigenschaft haben / Softening.
Dieser softe, oft als verschönernd empfundener Effekt beruht auf den im Gegensatz zu Keramik-Kondensatoren äußerst geringen Klirrfaktor
und eine subtile harmonische Addition bei starken Amplituden im Hochtonbereich.
kleinen Tangens Delta, geringe Alterung und einen linearen Temperaturkoeffizienten
PP - polypropylen
PET - Polyester
PPS - Polyphenylensulfid
PEN -
Zum Anfang
Quarz Frequenztoleranz ± 50 ppm 8 stk Grundton: 4 7,68 8 10 11,0592 12 24 MHz Oberwelle: 100 MHz
Quarz ± 30 ppm 138 stk
Grundton: 2 2,048 2,097152 2,4576 3 3,072 3,2768 3,579545 3,6864 3,686411 3,93216 MHz
4 4,032 4,096 4,194304 4,332 4,433619 4,9152 5 5,12 5,2
6 6,144 6,5536 7,3728 8 8,3886 8,8672 8,867238 9,2160 9,8304
10 10,24 10,7 11 11,059200 12 12,288 12,75 13 13,56 13,875 14,318 14,74560
15 16,00 16,9344 17,7344 18 18,4320
19,6608 20 20,25 21,25 22 22,1148 22,5792 24 24,5760 25 30 32
Oberwelle: 24 25 27 32 36 48 MHz
Quarz ± 20 ppm 8 stk
Grundton 1,8432 3,2768 4 20 MHz
Uhrenquarze ± 20 ppm
Grundton: 32,768 kHz
Quarzoszillator ±100 ppm
1 1,843200 2 2,4576 3 3,2768 3,579545 4 4,194304 4,433619 4,9152
5 5,0688 5,1200 6 6,5536 7,3728 8 10 10,2400 11,0000 12,0000 14,0000 14,31818 15 16
16,2570 18 18,4320 20 22,1184 24 25 30 32 36 40 48 50 60 66 80
Quarzoszillator ±50 ppm
4 8 10 12 14,31818 14,74560 16 20 24 24,5760 25 32 40 48 50 60 64 100
TCXO - temperaturkompensierte Quarzoszillatoren
z.B. 12,8 MHz ± 0,028 ppm
https://de.rs-online.com/web/p/tcxo-oszillatoren/1442371
Für Audio geeignete Frequenzen:
6,144 MHz / 128 = 48 KHz
9,2160 MHz / 192 = 48 kHz
12,288 MHz / 256 = 48 kHz → 96 kHz
18,4320 MHz / 384 = 48 kHz → 96 kHz
24,5760 MHz / 512 = 48 kHz → 96 kHz → 192 kHz
22,5792 MHz / 512 = 44,1 kHz
16,9344 MHz / 384 = 44,1 kHz
Zum Anfang
Da die Wellenlänge nicht eindeutig einer Farbe zuegordnet ist,
habe ich mir mal eine kleine Tabelle erstellt.
| Farbe | Wellenlänge [nm] |
|---|---|
| rot | 600 624 625 627 628 630 632 635 640 650 660 700 |
| rot-orange | 630 |
| orange | 605 |
| gelb | 585 586 588 589 590 591 592 595 600 |
| grün | 502 525 560 565 570 574 575 |
| blau | 430 460 465 468 470 458 |
| violett | 400 |
Zum Anfang
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Styroflex Polystyrol Film Kondensatoren
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Styroflexkondensatoren
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