Zgomotul și interferența

Figura 1. lanț principal, care sunt afectate de interferențe

Figura 1 prezintă lanțul principal, care sunt afectate de interferențe. Desigur, interferența este principala intrare amplificator de receptor. De aici, semnalul este câștig. Și dacă interferența va pune la intrare amplificator, acesta va fi consolidat în viitor va fi foarte dificil să se separe de semnalul dorit.

Nu mai puțin periculos din punct de vedere al zgomotului sunt circuitul de alimentare. În această interferență poate dori să se formeze în sine o sursă de aprovizionare secundare și conduce la firele de legătură. În acest sens, comun circuitul de sârmă poate servi ca interferență la receptor. Când curentul curge prin ele din unități diferite produse cădere de tensiune, care pot afecta componentele dispozitivului extrem de sensibile.

Principalele surse de zgomot:

1. câmp magnetic
2. câmp electric
3. undele radio
4. Tensiunea comună a unui conductor
5. microfonic

Câmpul magnetic acționează în principal asupra elementelor inductive, cum sunt inductori, inductoare sau microfoane electrodinamice. La intensități mari ale câmpului magnetic, se va induce curenti de interferență și firele de legătură, inclusiv tranzistori de putere și circuite și chips-uri.

Câmpul electric al naturii efectelor acestora asupra elementelor de echipamente electronice similare cu câmpul magnetic, dar spre deosebire de câmpul magnetic induce o tensiune sau interferențe electrice potențial.

undele radio sunt prin natura lor un câmp electromagnetic, și, prin urmare, pot direcționa pe elemente cu circuite electronice, cum ar fi curenți și tensiuni. Lupta cu tipul cel mai complex de interferență, deoarece curenții de înaltă frecvență pot pătrunde adânc în materialul de ecranare.

Când curentul trece prin rezistență sau inductive ohmică pe acesta apare cădere de tensiune. Dispozitivele electronice sunt adesea prezente blocuri simultan puternice sau blocuri cu un nivel ridicat de zgomot și unități extrem de sensibile. De obicei, acestea sunt alimentate de la aceeași sursă de curent. Cu toate acestea, rezistența conductorului a corpului, deși mici, are încă o rezistență la care are loc căderea de tensiune.

Din moment ce acest conductor este, de asemenea, conectat la o unitate cu o sensibilitate ridicată, atunci interferența poate pătrunde la ieșirea acestui bloc. Acest lucru înseamnă că, în aprovizionare Variantei lanțurile sunt cereri de obicei mai mari.

Având în vedere marea varietate de interferență în dispozitive electronice, există o mare varietate de metode de combatere a zgomotului. Aceste metode tehnice și organizatorice pentru a combate zgomotul. Interferențele pot fi suprimate la locul apariției lor și pentru a preveni pătrunderea lor în circuitele electronice ale aparatului. De obicei atunci când se analizează lupta tehnici de reducere a interferențelor luând în considerare nivelul de interferență tehnică la ieșirea dispozitivului.

Tehnici de atenuare tehnice:

1. screening-
2. pregătire
3. balansare
4. filtrare
5. spațierea și orientare
6. Valoarea de reglare a rezistenței totale a circuitului
7. selecție de cablu
8. reducere (în domeniul de frecvență sau de timp)

Zgomotul de la interferențe diferite, care are loc în interiorul dispozitivului electronic. În servi radioelements, din care sunt colectate ca sursă de zgomot. Următoarele elemente sunt principalele surse de zgomot:

amplificator de zgomot

amplificator de zgomot este determinată în principal de zgomotul tranzistori, care fac parte din ea. Luați în considerare componentele de bază ale zgomotului tranzistor. Ca un exemplu, ia în considerare distribuția frecvenței zgomotului pentru efect de câmp tranzistor cu joncțiune pn-.

Pentru a putea compara amplificatoare cu diferite câștiguri, zgomotul duce întotdeauna la intrarea circuitului. Tensiunea și curentul sunt de diferite surse, așa cum se arată în figura 2.

Figura 2. Surse de zgomot echivalente

Caracteristici date tensiunea de zgomot sursa de intrare ro și curent pentru tranzistor într-un interval de frecvență audio în mod normal, independent de frecvență. Caracteristicile lor de frecvență tipice prezentate în figura 3.

Figura 3. Curba zgomotului FET din PN-tranziției

Tensiunea de zgomot de intrare de la impedanța sursei de semnal și un zero pentru o serie de zgomot pâlpâirea 1 / f poate fi determinată după cum urmează:

unde k = 1,38 x 10 -23 - constanta Boltzmann;
T - temperatura în grade Kelvin;
δf - lățime de bandă în Hz;
- rezistența la zgomot echivalent.

Zgomotul de tensiune tranzistor suficient aproximată precis de zgomotul termic (Johnson zgomot). Ea apare pe rezistența ohmică a canalului FET. Abaterea de la acest comportament este observat la frecvențe sub 100 Hz. Acest lucru se datorează manifestarea pâlpâirile.

pâlpâirea se produce datorită neomogenitatea rețelei cristaline și efectele de suprafață semiconductor. Ea se manifestă în fluctuațiile aleatorii de conducere. În formula pâlpâirea pentru determinarea tensiunii de zgomot se modifică după cum urmează:

unde n variază la 1 la 2, în funcție de caz particular a tranzistorului.

sursa de curent de zgomot generează un curent. care poate fi definită după cum urmează:

unde q = 1,602 x 10 -19 - taxa de electroni;
Ih - gate curent, măsurată la un curent constant (A);
δf - Banda de frecvență (Hz).

Expresia va descrie cu acuratețe zgomotul dacă curentul tranzistor poarta este determinată de numai conductivitatea vrac a semiconductorului. Conductivitatea poate fi crescută datorită contaminării la conectarea chip la pinii pachet.

La frecvențe înalte, în zgomot împușcat (a se vedea figura 3.), în zgomot de curent termic aproximativ egal generată în rezistor:

în cazul în care RN - partea reală a impedanței de intrare;

frecvență f2 punct caracteristic de inflexiune din figura 3 depinde de lot de tranzistori și un caz particular. Acesta poate varia de la 5 kHz până la 50 kHz.

cifra de zgomot tranzistor

cifra de zgomot F determină creșterea zgomotului dat la intrare tranzistor, în comparație cu zgomotul generat la rezistența internă a sursei de semnal. Formula pentru factorul de zgomot este definit după cum urmează:

În această formulă, valoarea puterii de zgomot este redus la intrare tranzistor. expresiile (1 Considerând) și (3) determinarea expresiei raportul de zgomot tranzistor ia forma:

cifra de zgomot arată cum creșterea de zgomot pe tranzistor de ieșire. Acesta este de obicei exprimat în decibeli, pentru o anumită rezistență R sursă de

Dacă vom compara câmpul Parametri și tranzistorul bipolar în gama de frecvență acustică a factorului de zgomot, FET pierd datorită influenței rezistenței sursei Rg. Prin urmare, în determinarea caracteristicilor de zgomot ale unui efect de câmp tranzistor cu p-n tranziție este mai bine să se folosească en și. Când parametrul cel mai critic este amplificator de zgomot, selectează valoarea rezistenței sursei de semnal în ceea ce privește minimizarea zgomotului.

În tranzistorul bipolar și în valorile en sunt foarte dependente de curentul de colector. În dependența de zgomot FET de curentul de scurgere este prezentată ușor.

Valoarea minimă a tensiunii de zgomot en a FET este atins la zero, tensiune poarta-sursă ca această tensiune atinge valoarea maximă a prăvăliș în tranziție a caracteristicilor tranzistor. Această afirmație este adevărată numai cu condiția ca puterea disipată în tranzistorul este neglijabilă în comparație cu valoarea limită.

Figura 4 prezintă tensiunea de zgomot en tranzistorului de scurgere schimbare curent. Notă semnificativă dependența en curentul de colector pentru tranzistorul bipolar, și o mică modificare a tranzistorilor sale cu efect de câmp.

Figura 4. Curba de tensiune de zgomot tranzistor cu efect de câmp cu tranziție pn

În mod similar, tensiunea de zgomot, curentul minim de zgomot al FET ar trebui să fie atins la zero de tensiune poarta-sursă. În practică, există o dependență foarte slabă în poziția punctului de funcționare al FET. Figura 5 prezintă dependența curentului de zgomot depinde de curentul de scurgere. Această figură arată, de asemenea, pentru comparație curbele curente în tranzistor bipolar care arată schimbarea bruscă a acestui parametru în funcție de curentul de colector.

Figura 5. Curba de zgomot curent cu efect de câmp tranzistor cu tranziție pn

La selectarea tranzistor pentru prima etapă, este important să se determine cifra de zgomot necesar și depinde colectorul de curent, rezistența sursei de semnal și un anumit tip de tranzistor. Dependența cifra de zgomot a rezistenței sursei de semnal de tranzistori cu efect de câmp bipolare și prezentate în Figura 6.

Figura 6. Dependența factorului de zgomot al impedanța sursei la frecvențe de 10 Hz și 1 kHz

Ca și în audio-frecvență și valori mici sursă soprotileniya se poate observa din aceste diagrame au un avantaj tranzistoare bipolare, dar cu un semnal de FETs impedanță mare avantaj distinct obținut.

Împreună cu articolul „Zgomotul și interferența“ citi: