Po co używać LNA w generatorze hałasu?

W tej przypisie Maxima szum lawinowy diody Zenera jest wzmacniany przez dwa kaskadowe LNA (wzmacniacze niskoszumowe):

Możesz zgadnąć, jakie jest moje pytanie: po co używać wzmacniaczy o niskim poziomie szumów, jeśli chcesz przede wszystkim hałas? Czy zwykłe opampy nie wytwarzają białego szumu?

Większość szumów w opampach, takich jak szum termiczny i szum Schottky'ego („strzał”) jest biały , tj. Ma płaskie spektrum, ale na przykład szum migotania (inaczej szum 1 / f) nie. MAX2650 będzie generował mniejszy hałas , zarówno biały, jak i kolorowy.

Ale nawet jeśli ogólny hałas jest bliski bieli, mogą istnieć inne powody, aby nie wybierać opampa, i nie zawsze są one techniczne.
Notatki aplikacyjne od producentów służą nie tylko zaoferowaniu klientowi usługi . Są również / głównie pojazdem promocyjnym , który umieszcza produkty producenta w centrum uwagi. Może marketingowcy z Maxim uważali, że MAX2650 nie przyciąga wystarczającej uwagi.

dalsze czytanie :
Ten dokument TI mówi więcej o hałasie w opamps.

Nie ma gwarancji, że odpowiedź jest całkowicie dobra. To „pomysł na projekt” i wygląda na to, że mógł być oparty na pomyśle z obwodu magazynowego. Argumentacja projektanta nie jest gwarantowana jako święte pismo

ALE

Celem jest wykorzystanie źródła hałasu, które w możliwie największym stopniu zapewnia prawdziwie przypadkowy szum. Zauważa to

• W tym zakresie prądu źródła energia szumu zmienia się dość losowo w zakresie ± 1dB. Wydaje się, że w zjawiskach rozpadu diody Zenera szum lawinowy dominuje nad innymi źródłami hałasu, takimi jak hałas strzałowy (proporcjonalny do prądu), migotanie i szum termiczny.

Wzmacniacz operacyjny nie będzie miał szumu lawinowego jako dominującego źródła hałasu.

Jego rycina 2 (skopiowana poniżej) dalej wskazuje na to.

• Dolna krzywa przedstawia moc wyjściową systemu przy wyłączonym zasilaniu.
• Krzywa środkowa (rosnąca amplituda wraz ze wzrostem częstotliwości) to układ z mocą na opampach, ale nie na zeneru.
• Krzywa górna (amplituda opadania wraz ze wzrostem częstotliwości) jest wyjściem przy aktywnym źródle szumu Zenera.

Prawdopodobnie najlepszy wynik daje się przy wyłączonym zasilaniu, ale amplituda jest o 46 dB + niższa niż wynik końcowy, a źródło jest źle zdefiniowane (w najlepszym wypadku).

Krzywa tylko wzmacniacza operacyjnego jest ogólnie płaska jak wynik końcowy (ale z przeciwległym nachyleniem), ale ma znacznie większą zmienność w wybranych punktach i niektóre bardzo duże wychylenia (5 skoków o wartości 15 dB +, wiele więcej o 5 dB + i duży stopień ogólnej zmienności Prawie nie oznacza prawdziwego źródła białego szumu.

Ostateczna krzywa jest ogólnie znacznie bliższa płaskiemu, z wyjątkiem ogólnie malejącej wielkości z częstotliwością, którą można łatwo skompensować. Warto zauważyć, że istnieje szereg niewielkich pików (zakres od 2 do 5 dB) przy wielu częstotliwościach, które odpowiadają dokładnie głównym pikom w odpowiedzi tylko wzmacniacza operacyjnego. Wskazuje to, że są to atrybuty podstawowego systemu, a nie źródła Zenera, i że wady wyjściowego szumu podstawowego wzmacniacza ograniczają ogólną wydajność - dobry wskaźnik, że urządzenia o niskim poziomie hałasu są uzasadnione.

To powiedziawszy, wyraźny skok w odległości około 1,3 podziału od 1 MHz, co daje skok około 20 dB na wykresie tylko wzmacniacza operacyjnego, a skok 10 dB na wykresie końcowym sugeruje zewnętrzne źródło szumu o pewnej wielkości. Częstotliwość wynosi około 1,3 / 4 = 0,325 na drodze od 1 do 10 MHz w skali logarytmicznej ~~~ = 2,1 MHz. Może to być częstotliwość IF w aparacie testowym (1,6 MHz?). Podobnie, wysokie wartości szczytowe wąskiego zakresu w zakresie 20 MHz - 80 MHz tylko we wzmacniaczu operacyjnym sugerują fałszywe reakcje systemu pomiarowego lub wzmacniacza operacyjnego.

Co ciekawe, nagła zmiana odpowiedzi tylko wzmacniacza operacyjnego w zakresie 80–100 MHz z kilkoma skokami szumów i szeroką ogólną zmiennością nie znajduje odzwierciedlenia w żadnym innym stopniu w końcowej mocy wyjściowej.

Ogólnie wydaje się, że szum wzmacniacza operacyjnego jest głównym czynnikiem nieidealności ostatecznego wyniku. Gdyby zaobserwowane „błędy” w odpowiedzi wzmacniacza operacyjnego zostały odjęte od wyniku końcowego, powstałoby znacznie lepsze źródło szumu. Ponieważ jest to prawdą w przypadku wzmacniaczy operacyjnych o niskim poziomie szumów, wydaje się prawdopodobne, że urządzenia o wyższym poziomie hałasu osiągnęłyby jeszcze gorszy wynik.

mogliby użyć dowolnego wzmacniacza operacyjnego do wykonania tej pracy. Generowany szum diody jest tak wysoki, że wchodzi do pierwszego wzmacniacza operacyjnego (~ 40dB powyżej szumu termicznego), że stosunek „sygnał” (tutaj pożądany szum) do szumu jest już ustalony i żaden wybór wzmacniacza operacyjnego nie zmieni się lub pokoloruj to.