Rauschverstärkung des Operationsverstärkers

Warum ist die Rauschverstärkung eines Operationsverstärkers immer konstant bei

1 + R 1 R 2
und konfigurationsunabhängig, im Gegensatz zur Signalverstärkung?

Verwechseln Sie das intern erzeugte Rauschen des Operationsverstärkers mit dem Rauschen Ihres eingehenden Signals?
Sorry, ich bin mir nicht sicher, beim Lesen eines Buches wurde nur Noise Gain geschrieben. Aber ich würde gerne im Zusammenhang mit dem mit dem Signal eingehenden Rauschen wissen.
Mit dem Signal eintreffendes Rauschen ist nur ein Teil des Signals, es ist nichts Besonderes.
Dies ist eine vollkommen gute Frage und hätte nicht als geschlossen markiert werden sollen.

Antworten (2)

Es gibt zwei unerwünschte Eigenschaften des Operationsverstärkers, die an den Eingangsknoten des Operationsverstärkers wirksam sind: Rauschen und Eingangsoffsetspannung. Wenn der Operationsverstärker eine negative resistive Rückkopplung hat, werden beide Spannungen (Rauschen, Offset) mit dem Faktor (1+R2/R1) verstärkt.

Dies ist offensichtlich (typische nichtinvertierende Verstärkungsformel), wenn wir diese Spannungen nur dem nichtinvertierenden Anschluss zuweisen (unter der Annahme, dass an diesem Knoten keine Signaleingangsspannung anliegt). Es lässt sich jedoch leicht rechnerisch zeigen, dass das Ergebnis dasselbe ist, wenn sich eine solche unerwünschte Rausch- oder Offsetquelle direkt am invertierenden Anschluss befindet (zwischen dem inv. Eingang und dem gemeinsamen Knoten, wo sich die Rückkopplungswiderstände treffen).

Berechnung (Bearbeiten): Unter der Annahme, dass kein Signaleingang (nicht inv. Eingangsknoten und R1 geerdet) und eine endliche Ausgangsspannung Vout vorhanden sind, ist die entsprechende Spannung am gemeinsamen Punkt von R1 und R2 Vo = Vout * R1 / (R1 + R2) . Das Auflösen nach Vout/Vo = 1 + R2/R1 ergibt die Beziehung zwischen Vout und einer entsprechenden Spannung Vo zwischen dem gemeinsamen Punkt und dem "virtuellen Masse"-Potential am invertierenden Eingangsknoten.

Ich denke, das ist soweit richtig, aber ich denke nicht, dass es die Auswirkungen für andere Konfigurationen ausreichend darlegt ... dh die Frage tatsächlich beantwortet.
In der Frage wird explizit der Ausdruck (1+R2/R1) erwähnt. Daher bezieht sich die Frage nur auf resistive Rückkopplung - und nicht auf "andere Konfigurationen".
OK, aber ich hatte den Eindruck, dass es dem Fragesteller helfen würde, zu veranschaulichen, wie - und warum - Signalverstärkung und Rauschverstärkung in einer anderen Konfiguration unterschiedlich sind. (Ich kann nicht sehen, wie ich es einfach zu meiner Zufriedenheit ausdrücken soll, oder ich würde einfach meine eigene Antwort hinzufügen!)

(Dies gilt allgemein, wenn Sie eine bestimmte Schaltung haben, nach der Sie fragen möchten, sollten Sie darauf oder auf die Diskussion darüber verlinken.) Die Rauschverstärkung einer Operationsverstärkerschaltung sagt Ihnen, wie die Schaltung auf die verschiedenen Rauschquellen an ihren Eingängen reagiert. (Nicht nur das Signal, das normalerweise nur an einem Eingang anliegt.) Alle Fälle, die mir einfallen, beinhalten die Verstärkung des Spannungsrauschens. Im Allgemeinen ist man am meisten besorgt über das Rauschen des Operationsverstärkers, obwohl das Rauschen von Widerständen auch wichtig sein könnte. Ich denke, die heimtückischste Rauschverstärkung tritt bei Transimpedanzverstärkern auf, bei denen die Kapazität am invertierenden Eingang zu Schwingungen führen kann, wenn sie nicht gesteuert wird. Das Opamp-Buch von Sergio Frano enthält einige sehr klare Diskussionen.

Rauschverstärkung des Operationsverstärkers
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