ref 测控电路第五版
噪声种类&性质
- 热噪声: 导体的电荷载流子的热激振动引起噪声
- 白噪声均值=0
- 方均值电压不为0, 噪声随t变化 U t 2 ( t ) = 4 k T R B U_t^2(t)=4kTRB Ut2(t)=4kTRB
- 方均根电压: U t ( t ) = 4 k T R B U_t(t)=\sqrt{4kTRB} Ut(t)=4kTRB
- k: 玻尔兹曼常数, k = 1.38 x 1 0 − 23 J / k k=1.38x10^{-23}J/k k=1.38x10−23J/k
- T: 导体热力学温度(K)
- B: 测量系统噪声带宽(Hz)
- R: 导体电阻/阻抗实部( Ω \Omega Ω)
- 低频噪声: 晶体管表面状态&PN结漏电流有关噪声
- 1/f噪声, 电压方均值反比于频率
- U f 2 ( t ) = k 1 I a f − b U_f^2(t)=k_1I^af^{-b} Uf2(t)=k1Iaf−b
- k 1 k_1 k1: 材料常量, ab相关
- I I I: 工作电流(A)
- a , b a,b a,b: 试验确定的常数
- f f f: 工作频率(Hz)
- f<1kHz, 低频噪声作用很大
- 散弹噪声: 流过二极管,晶体管位垒层的载流子为脉冲性质
- I s h = 2 q I D C B I_{sh}=\sqrt{2qI_{DC}B} Ish=2qIDCB
- q: 电子电荷 q = 1.59 × 1 0 − 19 C q=1.59\times 10^{-19}C q=1.59×10−19C
- I D C I_{DC} IDC: 直流电流(A)
- B B B: 测量系统的噪声带宽(Hz)
- 正比于带宽开方, 无关频率(白噪声)
- I s h = 2 q I D C B I_{sh}=\sqrt{2qI_{DC}B} Ish=2qIDCB
噪声处理方法
- 等效输入噪声
- 噪声系数
- 信噪比 S / N S/N S/N
- S: 信号有效功率
- N: 噪声有效功率
- 噪声系数 F = ( S / N ) i ( S / N ) o F=\frac{(S/N)_i}{(S/N)_o} F=(S/N)o(S/N)i 输入信噪比/输出信噪比
- 放大过程中信噪比恶化程度, 理想放大器 F = 1 F=1 F=1
- 信噪比 S / N S/N S/N
