Rauschen, Rauschzahl: Verständnisproblem

18/12/2008 - 15:13 von Roland Damm | Report spam
Moin,

Laut Wiki:
http://de.wikipedia.org/wiki/Rauschzahl

errechnet sich die Rauschzahl als Verhàltnis aus den Größen
Eingangsleistung(Signal), Ausgangsleistung(Signal) sowie
Eingangs- und Ausgangsleistung des Rauschens (es ist von einem
2-Tor die Rede, ein Verstàrker z.B.).

Wie ist das mit dem Eingangsrauschen zu verstehen? Ich meine der
Verstàrker ahnt doch nicht, ob die Spannung die er am Eingang
reinbekommt von mir als Experimentator nun als Signal oder als
Rauschen angesehen wird. Insbesondere ist es mir ja
freigestellt, am Eingang garkein Rauschen anzulegen b.z.w. alles
was am Eingang liegt als Signal zu bezeichnen. Wenn am Eingang
aber kein Rauschen anliegt, dann wird die Rauschzahl zu
einer 'Division durch Null'.

Was ist dieses Eingangsrauschen?

Ich weiß, dass es ein Kriterium gibt, nach dem man die Quelle
optimal abstimmen muss/sollte. Eine ganz bestimmte Impedanz der
Quelle verursacht minimales Rauschen am Ausgang.

Ist folgende Vorstellung richtig?:
Der Verstàrker erzeugt am Eingang wie auch am Ausgang ein
Rauschen. Das am Ausgang ist einfach da, da kann man nichts
gegen machen.
Aber der Verstàrker gibt auch am Eingang ein Rauschen raus. Durch
geschickte Wahl der Impedanz der Signalquelle sorge ich dafür,
dass dieses Rauschen, was entgegen der Signalflussrichtung vom
Verstàrker zur Quelle làuft, an der Quelle nicht reflektiert
wird. Denn wenn es reflektiert werden würde, würde es in den
Verstàrker zurücklaufen und verstàrkt aus dem Ausgang
herauskommen, zuzüglich dem Rauschen, welches der Verstàrker
sowieso am Ausgang abgibt. Richtig?

Leider ist die optimale Anpassung der Quelle an das Rauschen
nicht die optimale Anpassung bezüglich maximaler
Signaleinspeisung in den Verstàrker, Leistungsanpassung, Da
muss man dann einen Kompromiss finden, aber das ist nicht mein
Problem.

Wenn ich z.B. bei einem Antennenverstàrker die Rauschzahl kenne,
was kann ich dann damit für Aussagen machen? Was bedeutet dieses
Zahl praktisch? Meinetwegen da steht was von 10dB (=Faktor 10)
(realistisch?), was heißt das? Dass selbst wenn ich eine
rauschfreie Signalquelle anschließe, ich bestenfalls ein SNR am
Ausgang von 10dB bekomme?

CU Rollo
 

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#1 Jens Rodrigo
18/12/2008 - 15:51 | Warnen spam
Roland Damm schrieb:
Laut Wiki:
http://de.wikipedia.org/wiki/Rauschzahl
errechnet sich die Rauschzahl als Verhàltnis aus den Größen
Eingangsleistung(Signal), Ausgangsleistung(Signal) sowie
Eingangs- und Ausgangsleistung des Rauschens (es ist von einem
2-Tor die Rede, ein Verstàrker z.B.).
Wie ist das mit dem Eingangsrauschen zu verstehen? Ich meine der
Verstàrker ahnt doch nicht, ob die Spannung die er am Eingang
reinbekommt von mir als Experimentator nun als Signal oder als
Rauschen angesehen wird. Insbesondere ist es mir ja
freigestellt, am Eingang garkein Rauschen anzulegen b.z.w. alles
was am Eingang liegt als Signal zu bezeichnen. Wenn am Eingang
aber kein Rauschen anliegt, dann wird die Rauschzahl zu
einer 'Division durch Null'.
Was ist dieses Eingangsrauschen?
Ich weiß, dass es ein Kriterium gibt, nach dem man die Quelle
optimal abstimmen muss/sollte. Eine ganz bestimmte Impedanz der
Quelle verursacht minimales Rauschen am Ausgang.
Ist folgende Vorstellung richtig?:
Der Verstàrker erzeugt am Eingang wie auch am Ausgang ein
Rauschen. Das am Ausgang ist einfach da, da kann man nichts
gegen machen.
Aber der Verstàrker gibt auch am Eingang ein Rauschen raus. Durch
geschickte Wahl der Impedanz der Signalquelle sorge ich dafür,
dass dieses Rauschen, was entgegen der Signalflussrichtung vom
Verstàrker zur Quelle làuft, an der Quelle nicht reflektiert
wird. Denn wenn es reflektiert werden würde, würde es in den
Verstàrker zurücklaufen und verstàrkt aus dem Ausgang
herauskommen, zuzüglich dem Rauschen, welches der Verstàrker
sowieso am Ausgang abgibt. Richtig?
Leider ist die optimale Anpassung der Quelle an das Rauschen
nicht die optimale Anpassung bezüglich maximaler
Signaleinspeisung in den Verstàrker, Leistungsanpassung, Da
muss man dann einen Kompromiss finden, aber das ist nicht mein
Problem.
Wenn ich z. B. bei einem Antennenverstàrker die Rauschzahl kenne,
was kann ich dann damit für Aussagen machen? Was bedeutet dieses
Zahl praktisch? Meinetwegen da steht was von 10dB (=Faktor 10)
(realistisch?), was heißt das? Dass selbst wenn ich eine
rauschfreie Signalquelle anschließe, ich bestenfalls ein SNR am
Ausgang von 10dB bekomme?




In der Audiotechnik komme ich gut mit folgendem Rechner
und seinen Informationen klar:
http://www.sengpielaudio.com/Rechner-rauschen.htm
Am Eingang eines Verstàrkers liegt immer ein berauschender
Widerstand, der oft mit 200 Ohm angenommen wird, um die
größte Impedanz eines Studiomikrofons darzustellen.
Je wàrmer es ist, je größer dieser Widerstand ist und je
größer die zu übertragende Bandbreite ist, umso größer ist
die Rauschspannung, also das störende Rauschen.
Zitat: "Die Rauschzahl NF in dB gibt an, welche Signalleistung
man dem Eingang zuführen muss, damit am Ausgang Gleichheit
zwischen Signal- und Rauschleistung besteht. Der eingangsseitige
Rauschabstand bezieht sich dabei auf eine Rauschtemperatur von
T0 = 290 K. Der Rauschfaktor wird als dimensionslose Zahl
angegeben. Gleichbedeutend ist die Definition:
Der Rauschfaktor ist das Verhàltnis der pro Hertz Bandbreite
am Ausgang gelieferten Rauschleistung zu der Rauschleistung,
die der eingangsseitige Abschlussleitwert allein am Ausgang
liefern würde.

Gruß Jens

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