jel 1

7.12. S / N arányt és zajszám

Mielőtt elkezdené részletes vizsgálata a design az erősítő zaj és alacsony zajszintű áramkört, meg kell adnunk néhány kifejezéseket gyakran használják a zaj jellemzőit az erősítőt. Ez körülbelül mennyiségileg zaj mért feszültségek ugyanazon a ponton az áramkörben. Jellemzően, a zaj feszültség bemutatott bemenetére az erősítő (bár a méréseket általában a kimeneten), m. E. A jelforrás és az erősítő zaj leírása révén az ekvivalens zajteljesítmény feszültség a bemeneti, hogy adhatna a megfigyelt zajt a kimeneten. Ennek akkor van értelme, ha azt szeretné, hogy értékelje a relatív zaj által hozzáadott erősítő zajforrást, függetlenül a nyereség; ez nagyon praktikus, mert a fő erősítő zaj az általában a bemeneti szakaszban. Hacsak másként nem jelezzük, a zaj feszültség mindig utalják a bemenet.

A sűrűsége a zaj teljesítmény és a sávszélesség.

Figyelembe véve a hő- és sörétzaj azt mutatja, hogy a nagyságát a mért zaj feszültség függ a mérési frekvencia sávban (szélesebb megjelenés, annál többet tud látni), és változó paraméterek (R és I) A zajforrás. Ezért természetes, hogy beszélünk a feszültség effektív zajsűrűség:

ahol - a rms zaj mért feszültség a csík szélessége W. A fehér zajforrás független a frekvenciától, és rózsaszín zaj, például, a csökkenés. Gyakran használják az átlagos négyzetes zajsűrűség. Mivel mindig az effektív érték, és - az átlagos, a tér, így kellően négyzeten. Ez egyszerűen hangzik (és valójában egyszerű), de biztos akar lenni abban, hogy nem összezavarodnak.

Megjegyezzük, hogy az értékek a B és szorzók az átmenet az értékeket jelöli kisbetűvel az értékeket jelöljük nagybetűkkel. Például, a termikus zaj az R ellenálláson van

vagy grafikus rendre egység „NV gyökere hertz” vagy „V négyzetméter per hertz” a gyártó adatait. Az értékek, amelyek hamarosan bevezetésre kerülnek felhasználásra ugyanúgy.

Amikor két korrelálatlan jelek (két vagy zaj jel és a zaj) adunk négyzetes amplitúdó, ahol - az effektív (RMS) jel értéke hozzáadásával kapott jel a tényleges értéke és a zaj a tényleges értéke. Hatékony értékeket nem lehet kombinálni!

A jel / zaj viszony.

S / N arány határozza meg a képlet

ahol a feszültségek az effektív értékek, és a sávszélesség és néhány központi sáv megadott, t. e. ez az arány (dB-ben) a hasznos jel tényleges feszültség a hatékony feszültség meglévő zajt. „Signal” lehet szinuszos, vagy hordozóval modulációjának vagy szórt spektrumú jel.

Ha a jel van egy keskeny sávú spektrum, alapvető fontosságú, hogy az arány a mért csík amíg esik, ha a mérési sáv válik szélesebb sávban spektrumú jel, amely tartalmaz: egy zaj energiája sávkiterjesztésre növeljük, és a jel energia állandó marad.

zaj arány.

Minden valós forrást vagy mérőeszköz generál a zajt, mivel a termikus zaj egy belső forrásban ellenállása (valós része a komplex impedancia). Természetesen előfordulhat, hogy további zajforrás más okból. Zajtényezőre (NF) erősítő - egyszerűen az arány decibelben valós kimeneti jel a kimeneti jel „tökéletes” (csendes) erősítő azonos erősítés; A bemeneti jel mindkét esetben a termikus zaj az ellenállás bemenetére csatlakozik az erősítő:

ahol - átlagos négyzetes zaj feszültség per Hertz, által adott zajmentes erősítő (hideg) a bemeneti ellenálláson. Érték, így a feszültség által keltett zaj erősítő, ahogy hamarosan látni fogjuk, erősen függ a forrás ellenállás (ábra. 7,40).

Ábra. 7.40. A tényleges zaj feszültség zajtényezőre és teljesítmény ellenállás. (National Semiconductor Corp.).

zaj arány mellett - a praktikus funkció, mint egy erősítő, ha egy adott aktív ellenállás a forrás összehasonlítani kívánt erősítők (vagy tranzisztorok, ami szintén határozza meg CABG). Zaj viszony változik gyakorisága és a forrás ellenállás, ezért gyakran adják egy grafikon, mint CABG szintű görbék tekintetében gyakorisága és. Azt is meg lehet megadni olyan grafikonokat való függése a frekvencia - az egyik görbe az egyes kollektor aktuális érték vagy egy hasonló sor parcellák CABG származó - mint az egyik görbe minden egyes kollektor árama. Kérjük, vegye figyelembe az alábbiakat. CABG képlet a fenti levezetett feltételezve, hogy a teljes erősítő bemeneti impedanciája sokkal nagyobb forrás impedancia, r. F .. Ugyanakkor a konkrét esetben mi általában ohm RF erősítők, és CABG meghatározni. Ebben a speciális esetben elfogadott, impedancia, egyszerűen távolítsa el a faktor 4 az előző kifejezéseket.

Hatalmas félrevezető: ne próbálja javítani a helyzetet hozzáadásával soros ellenállás a jelforrás a szerzés a minimális CABG. Minden, amit el fogja érni, arra törekedjünk, hogy az erősítő megjelenés - akkor adjunk a zaj a forrás! zaj viszony is elég megtévesztő ebben az esetben; Még mindig félrevezető, mert KS (például 2 dB) specifikáció egy bipoláris vagy térvezérlésű tranzisztor mindig adott az optimális kombinációk és. Az igazi érték a teljesítmény jellemzői ennek alig mond, azzal az eltéréssel, hogy a gyártó megállapítja, hasznos részén, kis mennyiségű CABG.

Általánosságban elmondható, hogy teljesítményének értékelésekor az erősítő nem a legkönnyebb eltévedni, ha ragaszkodik a kapcsolat, a gróf egy adott feszültség és a forrás impedancia.

Itt van, hogy mozogni képest SH

ahol - a rms amplitúdó a jel, - a forrás impedancia és CABG - erősítő zaj arány egy adott.

Alacsony zaj.

Néha, ahelyett, hogy a zaj ábra az expressziós zajú erősítő zaj hőmérséklet jellemzőit használják. Mindkét módon hordozzák ugyanazt az információt, nevezetesen egy további hozzájárulás zajszintű erősítő gerjeszti jelforrás impedanciája CI; azok megegyeznek ebben az értelemben.

Megnézzük ábra. 7,41, hogy megértsük, hogyan zaj hőmérséklet: eleinte elképzelni, hogy van egy igazi (zajos) erősítő csatlakozik a zajtalan forrás impedancia (ábra 7.41, a.). Ha úgy találja, hogy nehéz elképzelni, hogy egy csendes forrás, elképzelni egy ellenállás, lehűtjük abszolút nulla. Ugyanakkor, bár a forrás és csendes, a kimenet lesz némi zajt, mert az erősítő van zaj. Most képzeld el, az építési ábra. Amelyben azt varázslatosan készül zajtalan áramforrás és hozott egy bizonyos hőmérsékletet, hogy a zaj kimeneti feszültség ugyanaz volt, mint az ábrán. 7.41 is. Ez az úgynevezett zaj hőmérséklete erősítő forrás impedancia.

Mint korábban jeleztük, a zajszint és a zaj a hőmérséklet csak különböző módon fejezik ki ugyanazt az információt. Tény, hogy nem lehet bizonyítani, hogy azok kapcsolódnak egymáshoz az alábbi összefüggések:

ahol T - szobahőmérsékleten, tipikus azonosnak feltételezzük 290 K.

Általában, jó kiszajú erősítők sokkal kisebb zajt szobahőmérsékleten (vagy egyenértékű a zajtényezőre ezek sokkal kisebb, mint 3 dB). Később ebben a fejezetben leírjuk, hogyan kell mérni az arány (vagy hőmérséklet), az erősítő zaj. Először azonban meg kell értenünk a zajos tranzisztorok és eljárások tervezése alacsony zajszintű áramkört. Reméljük, hogy a következő beszélgetés tisztázni, hogy milyen gyakran borítja köd félreértés.

Biztosak vagyunk benne, hogy elolvasása után a következő két rész, akkor soha nem lesz félrevezette a zajszint!