搅扰与噪声源
在工业与天然界中,存在着各种搅扰源(噪声源),如大功率电力电子器材的接入、大功率用电设备的翻开与断开、雷击闪电等都会使空间电场和磁场发作有序或无序的改动,这些都是搅扰源(或噪声源)。这些源发作的电磁波或尖峰脉冲经过磁、电耦合或是经过电源线等途径进入拓宽电路,各种电气设备,构成各种办法的搅扰。下面是几种比照典型搅扰对信号波形的影响。
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搅扰源有来自电子体系的外部,也存在在电路和电子体系内部。如电子器材内部因为物理要素发作的电流或电压噪声,是电路内部存在的杂散信号,如图:
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这些信号,不能用屏蔽或合理接地等办法加以消除。这种体系内部的噪声一般变成丈量精度的制约要素。如传感器自身噪声,挑选传感器的分辩率;拓宽器输入为零(短路)时的噪声巨细就绑缚了拓宽器能查看纤细信号的才调;在测控体系中,随机噪声还会构成误输出或误动作。所以,搅扰和噪声是弱信号查看、拓宽中有必要重示的疑问,信号/噪声比(S/N)是拓宽电路中一个十分首要的方针。
1. 热噪声—由导体中的载流子随热运动而致使
载流子无规矩的热运动构成电流巨细的不坚决,该不坚决电流在导体两头构成的电位差称为噪声热电压。一个阻值为R的电阻器(包含晶体管的体电阻、沟导电阻等)在BW带宽内所发作的热噪声电压的巨细可用下式标明:
其间k是玻耳兹曼常数,T 是必定温度电阻热噪声的功率谱密度:
2.散粒噪声
由载流子发作与不见的随机性,使参与导电的载流子数目发作不坚决,时多时少,致使电流的瞬时涨落,这称散粒噪声。是一种电流噪声。其噪声电流标明为:
散粒噪声的功率谱密度:
它归于白噪声(其功率谱密度与作业频率f 无关时称白噪声)。
3. 低频噪声(1/f噪声)
这种噪声一般存在于晶体管等电子线路中,以为是半导体中的载流子在晶体外表的发作与复合致使,还有待于进一步的深化研讨。
噪声电压为:
功率谱密度:
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