Rauscharme Transistoren

[Harald Wilhelms]

Hallo Leute,
für NF-Vorverstärker kann es m.E. auch heute noch
sinnvoll sein, einfache Transistorschaltungen zu
verwenden. "Früher" (~1970) nahm man dafür
den speziellen "rauscharmen" Typ BC109. Für
Moving-Coil-Verstärker gab es sogar Vorschläge
(z.B. von Elrad) mehrere (HF-)Transistoren parallel
zu schalten, um das Rauschen zu vermindern.
Ich denke aber, das man nicht nur bei ICs,
sondern auch bei Einzeltransistoren heutzutage
etwas weiter bezüglich Rauschen ist, sodas man
sich zumindest die Parallelschaltung sparen kann.
Welcher Typ wäre dann heutzutage als rauscharmer
Verstärker geeignet und leicht erhältlich?
Gruss
Harald
PS: Im HF-Bereich (SAT-Verst.) sind ja heute sog.
HEMT-Transistoren üblich. Eignen die sich auch
für den NF-Bereich und sind sie leicht erhältlich?

 

[Dieter Wiedmann]

Harald Wilhelms schrieb:

Welcher Typ wäre dann heutzutage als rauscharmer
Verstärker geeignet und leicht erhältlich?

BC550/BC560

PS: Im HF-Bereich (SAT-Verst.) sind ja heute sog.
HEMT-Transistoren üblich. Eignen die sich auch
für den NF-Bereich und sind sie leicht erhältlich?

Kommt drauf an was man mit NF meint.;-) Für Audiozwecke sind sie aber
definitiv Quatsch, wäre wie Concorde fliegen in der Spielstraße.


Gruß Dieter

 

[Harald Wilhelms]

Dieter Wiedmann schrieb:

Harald Wilhelms schrieb:

Welcher Typ wäre dann heutzutage als rauscharmer
Verstärker geeignet und leicht erhältlich?

BC550/BC560

Danke.

PS: Im HF-Bereich (SAT-Verst.) sind ja heute sog.
HEMT-Transistoren üblich. Eignen die sich auch
für den NF-Bereich und sind sie leicht erhältlich?

Kommt drauf an was man mit NF meint.;-) Für Audiozwecke sind sie aber
definitiv Quatsch, wäre wie Concorde fliegen in der Spielstraße.

Ich dachte da schon an den normalen Bereich bis ca.
20kHz. Bei dem erwähnten Moving-Coil-Verstärker
wurden bewusst HF (UKW)-Transistoren eingesetzt,
da diese angeblich auch im NF-Bereich deutlich
rauschärmer sein sollten.
Gruss
Harald

 

[Marte Schwarz]

Hallo,

Kommt drauf an was man mit NF meint.;-) Für Audiozwecke sind sie aber
definitiv Quatsch, wäre wie Concorde fliegen in der Spielstraße.

Für HiFui ist doch nichts zu abgefahren. Dein Vergleich macht das doch nur
reizvoller.

Marte

 

[Klaus Bahner]

Hallo Harald,

für NF-Vorverstärker kann es m.E. auch heute noch
sinnvoll sein, einfache Transistorschaltungen zu
verwenden. "Früher" (~1970) nahm man dafür
den speziellen "rauscharmen" Typ BC109. Für

Nicht neu (gab's auch schon "frueher") allerdings nach wie vor ein
bischen exotisch ist die Anwendung von JFETs fuer Audioanwendungen, die
sind ebenfalls extrem rauscharm. Der J231 bringt's zum Beispiel auf
2nV/sqrt(Hz) equivalente Rauschspannungsdichte bei 1kHz.

Gruss
Klaus

 

[Dieter Wiedmann]

Marte Schwarz schrieb:

Kommt drauf an was man mit NF meint.;-) Für Audiozwecke sind sie aber
definitiv Quatsch, wäre wie Concorde fliegen in der Spielstraße.

Für HiFui ist doch nichts zu abgefahren. Dein Vergleich macht das doch nur
reizvoller.

Nur für Leute, die den Vergleich nicht verstehen.


Gruß Dieter

 

[Volker Staben]

Hallo Klaus,

Klaus Bahner schrieb:

Nicht neu (gab's auch schon "frueher") allerdings nach wie vor ein
bischen exotisch ist die Anwendung von JFETs fuer Audioanwendungen, die
sind ebenfalls extrem rauscharm. Der J231 bringt's zum Beispiel auf
2nV/sqrt(Hz) equivalente Rauschspannungsdichte bei 1kHz.
^^^^^^^^^^^^

typ.? max.? spezifiziert oder getestet?


MAT02E: typ. 0,85nV/sqrt(Hz), max. 1nV/sqrt(Hz) jeweils @1kHz, sample
tested:

http://www.analog.com/UploadedFiles/Data_Sheets/410572853MAT02_e.pdf

Zur Frage Bipolar vs. FET: hier kommt es auf die gesamte Rauschbilanz
an, also nicht nur auf die Rauschspannungsdichte, sondern auch auf die
Rauschstromdichte. Bipolartransistoren haben tendenziell ein hohes
Stromrauschen und ein geringes Spannungsrauschen, bei FETs ist es
tendenziell umgekehrt.

Außerdem ist möglicherweise ein Blick auf die jeweiligen Eckfrequenzen
des 1/f_Rauschens sinnvoll - es kann gelegentlich Sinn machen, eine
etwas höhere Rauschspannungsdichte hinzunehmen, wenn dafür die
1/f-Eckfrequenz niedriger liegt.

Gruß, Volker.

 

[Harald Wilhelms]

Marte Schwarz schrieb:

Hallo,

Kommt drauf an was man mit NF meint.;-) Für Audiozwecke sind sie aber
definitiv Quatsch, wäre wie Concorde fliegen in der Spielstraße.

Für HiFui ist doch nichts zu abgefahren. Dein Vergleich macht das doch nur
reizvoller.

Marte

Das hat damit eigentlich nichts zu tun. Wenn ein Transistor bei
HF niedrige Rauschwerte hat, spricht erst einmal nichts dagegen,
das er auch bei NF niedrige Rauschwerte hat. Um ein Schwingen
zu vermeiden, sollte man natürlich die Grenzfrequenz eines
solchen Verstärkers vernünftig begrenzen. Wenn ein solcher
Transistor dann vielleicht auch noch als Massenprodukt
entsprechend preisgünstig ist...
Gruss
Harald

 

[horst-d.winzler]

Harald Wilhelms schrieb:

Dieter Wiedmann schrieb:


Harald Wilhelms schrieb:


Welcher Typ wäre dann heutzutage als rauscharmer
Verstärker geeignet und leicht erhältlich?

BC550/BC560

PS: Im HF-Bereich (SAT-Verst.) sind ja heute sog.
HEMT-Transistoren üblich. Eignen die sich auch
für den NF-Bereich und sind sie leicht erhältlich?

Kommt drauf an was man mit NF meint.;-) Für Audiozwecke sind sie aber
definitiv Quatsch, wäre wie Concorde fliegen in der Spielstraße.


Ich dachte da schon an den normalen Bereich bis ca.
20kHz. Bei dem erwähnten Moving-Coil-Verstärker
wurden bewusst HF (UKW)-Transistoren eingesetzt,
da diese angeblich auch im NF-Bereich deutlich
rauschärmer sein sollten.
Gruss
Harald

Du hast etwas sehr wichtiges übersehen.
Vorverstärker für dynamische Tonabnehmer müssen eine sehr niedrigen
Eingangsimpedanz( ~10 Ohm) aufweisen. Deshalb werden mehrere
Transistoren parallelgeschaltet. Diese arbeiten in BASIS-Schaltung.
Hierbei sollte der Basisbahnwiderstand (rbb) möglichst niedrig sein.
Das ist einzig der Grund.
Wenn man Pech hat, schwingt sone UKW-Transistor-Rakete und das nur
bei Ansteuerung ;-((
Bessere Werte könnte mit einem Ringkerneingangsübertrager und
folgender Impedanzstufe oder angepaßten (normalen) IC-Verstärker
erreicht werden.

--
gruß hdw

 

[Friedrich Schoerghuber]

Am 1/25/2006 2:18 PM schrieb Harald Wilhelms:

für NF-Vorverstärker kann es m.E. auch heute noch
sinnvoll sein, einfache Transistorschaltungen zu
verwenden. "Früher" (~1970) nahm man dafür
den speziellen "rauscharmen" Typ BC109.

Spontan fallen mir da die (paarigen) MAT02 und MAT03
ein, sind aber sehr teuer und u.U. schwer erhaeltlich
(zumindest hier in .at).
Als Alternative wuerde ich die that-Arrays empfehlen.
Die gibt's als NPN, PNP und 2+2 (2xNPN+2xPNP).
http://www.thatcorp.com/300desc.html
Sind von den Daten her sehr rauscharm, fuer Adioeinsatz
entwickelt und im DIL14-Gehaeuse, Substrat auf Masse.
Ich warte gerade auf Samples, daher kann ich noch nix
naeheres dazu sagen.

hth
fritz

 

[Uwe Bonnes]

Klaus Bahner <Klaus.Bahner@ieee.org> wrote:

Hallo Harald,

für NF-Vorverstärker kann es m.E. auch heute noch
sinnvoll sein, einfache Transistorschaltungen zu
verwenden. "Früher" (~1970) nahm man dafür
den speziellen "rauscharmen" Typ BC109. Für

Nicht neu (gab's auch schon "frueher") allerdings nach wie vor ein
bischen exotisch ist die Anwendung von JFETs fuer Audioanwendungen, die
sind ebenfalls extrem rauscharm. Der J231 bringt's zum Beispiel auf
2nV/sqrt(Hz) equivalente Rauschspannungsdichte bei 1kHz.

Der Philips BF862 ist mit 0.8nV/sqrt(HZ)@100 kHz (typ) spezifiziert.
--
Uwe Bonnes bon@elektron.ikp.physik.tu-darmstadt.de

Institut fuer Kernphysik Schlossgartenstrasse 9 64289 Darmstadt
--------- Tel. 06151 162516 -------- Fax. 06151 164321 ----------

 

[Norbert Hahn]

On 25 Jan 2006 09:01:58 -0800, "Harald Wilhelms" <newsgroup@ich.ms>
wrote:

Das hat damit eigentlich nichts zu tun. Wenn ein Transistor bei
HF niedrige Rauschwerte hat, spricht erst einmal nichts dagegen,
das er auch bei NF niedrige Rauschwerte hat.

Ähm, doch: 1/f-Rauschen.

Norbert

 

[Winfried Salomon]

Hallo Uwe,

Uwe Bonnes wrote:

Klaus Bahner <Klaus.Bahner@ieee.org> wrote:

Hallo Harald,


für NF-Vorverstärker kann es m.E. auch heute noch
sinnvoll sein, einfache Transistorschaltungen zu
verwenden. "Früher" (~1970) nahm man dafür
den speziellen "rauscharmen" Typ BC109. Für

der ist auch immer noch rauscharm.

Nicht neu (gab's auch schon "frueher") allerdings nach wie vor ein
bischen exotisch ist die Anwendung von JFETs fuer Audioanwendungen, die
sind ebenfalls extrem rauscharm. Der J231 bringt's zum Beispiel auf
2nV/sqrt(Hz) equivalente Rauschspannungsdichte bei 1kHz.


Der Philips BF862 ist mit 0.8nV/sqrt(HZ)@100 kHz (typ) spezifiziert.

Ich seh hier grade 'nen BFT66, der ist gedacht für
Empfängereingangsstufen bis 1 GHz, bei Ic=3 mA, Uce=6 V, f=10 MHz hat
der eine Rauschzahl von < 1 dB, optimiert in anscheinend
Emitterschaltung (mit Applikationen) für 75 Ohm Quellimpedanz. Wenn ich
mich nicht verrechnet habe, entspräche das bei 75 Ohm einer
Rauschspannungsdichte von < 0.57 nV/sqrt(Hz). Wo die 1/f-Grenzfrequenz
ist, steht da allerdings nicht. Vermutlich sehr hoch, da sie IMHO mit Ic
steigt und für die kleine Impedanz wird man wohl einen großen Ic brauchen.

Der bekannte JFET BF245 z.B. hat von 1-100 MHz eine Rauschzahl von 1.4
dB, auch nicht schlecht, aber bei Rg = 1 KOhm, da steht:
Rauschanpassung. Das wären dann 2.5 nV/sqrt(Hz).

Die Rauschspannungsdichte habe ich auf den Generator zurückgerechnet, da
meist nur die Rauschzahl angegeben wird. Ob ich das richtig gemacht
habe, kann ich aber nicht garantieren. Mir ist aufgefallen, daß in den
Datenblättern diese Angaben nirgends eindeutig erklärt werden.

mfg. Winfried

 

[Helmut Schellong]

Uwe Bonnes wrote:

Klaus Bahner <Klaus.Bahner@ieee.org> wrote:

Hallo Harald,


für NF-Vorverstärker kann es m.E. auch heute noch
sinnvoll sein, einfache Transistorschaltungen zu
verwenden. "Früher" (~1970) nahm man dafür
den speziellen "rauscharmen" Typ BC109. Für


Nicht neu (gab's auch schon "frueher") allerdings nach wie vor ein
bischen exotisch ist die Anwendung von JFETs fuer Audioanwendungen, die
sind ebenfalls extrem rauscharm. Der J231 bringt's zum Beispiel auf
2nV/sqrt(Hz) equivalente Rauschspannungsdichte bei 1kHz.


Der Philips BF862 ist mit 0.8nV/sqrt(HZ)@100 kHz (typ) spezifiziert.

Wichtig sind die geringen Frequenzen.
JFETs sind kaum zu übertreffen.


--
Mit freundlichen Grüßen
Helmut Schellong var@schellong.biz
www.schellong.de www.schellong.com www.schellong.biz
http://www.schellong.de/c.htm

 

[Marte Schwarz]

Beispiel auf

2nV/sqrt(Hz) equivalente Rauschspannungsdichte bei 1kHz.

Der Philips BF862 ist mit 0.8nV/sqrt(HZ)@100 kHz (typ) spezifiziert.

und das sind dann bei 1 kHz in etwa 80 nV. Damit wirst Du keinen
HiFi-Fetischisten überzeugen...

Marte

 

[Stephan Heidrich]

Am 26.01.06, schrieb Helmut Schellong:

Der Philips BF862 ist mit 0.8nV/sqrt(HZ)@100 kHz (typ)
spezifiziert.

Wichtig sind die geringen Frequenzen. JFETs sind kaum zu
übertreffen.

Ein High-End-Hersteller aus Deutschland nimmt gerne Dual-FETs
von Toshiba (2SK389, NF= 0,5 dB, genaue Daten bzw. Datenblatt
habe ich aber nicht hier).


Gruß,
Stephan

 

[Gerhard Hoffmann]

On 25 Jan 2006 05:18:32 -0800, "Harald Wilhelms" <newsgroup@ich.ms>
wrote:

Für
Moving-Coil-Verstärker gab es sogar Vorschläge
(z.B. von Elrad) mehrere (HF-)Transistoren parallel
zu schalten, um das Rauschen zu vermindern.

mit besseren Transistoren funktioniert das
heute _noch_ besser.
Genügend Collectorstrom ist auch wichtig.

Welcher Typ wäre dann heutzutage als rauscharmer
Verstärker geeignet und leicht erhältlich?

BC850/860 oder ihre langbeinigen Aequivalente.
MAT02/04 von AnalogDevices oder früher PMI, aber die
sind auch schon fast so alt wie der BC109 (und unangemessen
teuer).
Für den Linear-Technology-OpAmp Lt1028 gibt es hierzu
eine schöne AppNote.
Wer lieber FETs nimmt, ist mit dem 2SK369 von Toshiba
gut bedient. (Segor)
Manche Moving-Coil-Systeme sollen unter den Bias-Strömen
von vielen parallelen BIPs leiden. Basisschaltung wäre unter
diesem Gesichtspunkt noch schlimmer.
Beim FET erledigt sich das von selbst.

PS: Im HF-Bereich (SAT-Verst.) sind ja heute sog.
HEMT-Transistoren üblich. Eignen die sich auch
für den NF-Bereich und sind sie leicht erhältlich?

Abgesehen davon, dass die meisten Leute nicht messen
können, ob die Dinger gerade auf 20 GHz schwingen und
sich nur über allerlei Ungereimtheiten wundern, haben diese
Transistoren den Nachteil einer hohen 1/f-Grenzfrequenz.
Unterhalb dieser Frequenz nimmt die Rauschdichte bei
jeder Halbierung der Messfrequenz um 6 dB zu.
(Rauschdichte ist Rauschleistung pro Hz Messbandbreite.)

Gute NF-Transistoren haben eine 1/f-Eckfrequenz von z.B.
100 Hz, GaAs-Fets u.ä. kommen schon mal auf > 50 MHz.
Das ist viele Oktaven vom NF-Bereich weg, und jede Oktave
kostet 6 dB. --> sehr schlecht.

Gruß, Gerhard

 

[Harald Wilhelms]

Harald Wilhelms schrieb:

Hallo Leute,
Zunächst einmal vielen Dank für die verschiedenen
Antworten. Ich bin kein HiFi - Fetischist, hatte
aber gedacht, das es eine Welt "jenseits des BC109"
geben müsste. Das für höhere Impedanzen da
FETs gut geeignet sind, war mir schon klar,
aber z.B. füe dyn. Mikrofone oder magn. Ton-
abnehmer sind die wohl nicht so gut geeignet.
Ich werde die Antworten noch mal in Ruhe
durchgehen, wobei ich allerdings der Ansicht
bin, das z.B. bei den "That"-Transistoren das
Preisleistungsverhältnis nicht mehr stimmt
Gruss
Harald

 

[Rafael Deliano]

wobei ich allerdings der Ansicht
bin, das z.B. bei den "That"-Transistoren das
Preisleistungsverhältnis nicht mehr stimmt
Wenn sie den senken würden, würde auch ihre

audiophile Reputation sinken.

Bezüglich simpler Transistorschaltung für Nf
wäre ich skeptisch über Sinn, da die ja kaum
Verstärkung macht.

Es gibt eine Nische für single ended composites,
d.h. einen Transistor der in Rückkopplung
eines OP ist.
Grund kann sein, daß der OP
Sachen wie ESD nicht aushält ( latchup ).
Oder daß man ( vgl. Astro-Kameras ) den Fet
kühlen will, was einfacher ist als kompletten
OP zu kühlen.
Oder daß der OP Last treiben muß und damit
warm wird bzw. die gemeinsamen
Stromversorgungs-Pins dann für Rauschen via
Spannungsabfall sorgen, wenn viel Strom
drübergeht.
Rauschen alleine rechtfertigt composites
aber immer seltener, da monolithische
Exoten-OPs auch riesige Eingangstransistoren
haben können.

Vorschläge zu solchen composites samt
Bauteilempfehlung für bipolar bzw JFet gabs
mal in 80er Jahren in Artikel in "Elektronik",
müsste allerdings suchen bis ich den finde.
Er war von einem Herrn Ram PTB Braunschweig
soweit ich mich erinnere ...

Amüsantes am Rande:
Gerstenhaber, Murpy "Stacking Amplifiers cuts
input Noise" Electronic Design Dec 1991
1 Seite scanbar
Die schalten 4 Stück AD744 Fet-OPs komplett
parallel, d.h. auch die 3 Pins für den Offset-
abgleich.

MfG JRD

 

[Harald Wilhelms]

Rafael Deliano schrieb:

Vorschläge zu solchen composites samt
Bauteilempfehlung für bipolar bzw JFet gabs
mal in 80er Jahren in Artikel in "Elektronik",
müsste allerdings suchen bis ich den finde.
Er war von einem Herrn Ram PTB Braunschweig
soweit ich mich erinnere ...

Vielen Dank für den Hinweis. Ich habe bereits
Kontakt zu dem Autor aufgenommen.
(Der Name war allerdings Dr. Günther Ramm
mit zwei mm und nicht, wie der Speicher.)

Gruss
Harald