Шумы в усилительных каскадах презентация

Временные свойства сл. сигнала
Часть 4 "Шумы в усилительных каскадах"

Стационарный и эргодический сигнал сигнал
Часть 4 "Шумы в усилительных каскадах"

Часть 4 "Шумы в усилительных каскадах"

Часть 4 "Шумы в усилительных каскадах"
В общем случае, шум не имеет временной зависимости и описывается спектральной характеристикой мощности:
— мощность шума в полосе частот (W1-W2), имеющего спектральную мощность N(W)

Часть 4 "Шумы в усилительных каскадах"
Тепловой шум
Природа теплового шума — тепловое движение свободных электронов, — этот шум можно свести, в принципе, до нуля понижая температуру.
— теорема Найквиста
— постоянная Больцмана

Часть 4 "Шумы в усилительных каскадах"

Часть 4 "Шумы в усилительных каскадах"
R
C
тепл
u
2
C
R
— спектральная плотность мощности эквивалентного источника тока

Эффективная полоса шума
Часть 4 "Шумы в усилительных каскадах"

Часть 4 "Шумы в усилительных каскадах"
Дробовой шум
Дробовой шум — шум, связанный с направленным перемещением носителей заряда через какой-либо потенциальный барьер
— Спектральная мощность токового источника дробового шума
— заряд электрона
— средний протекающий ток

Часть 4 "Шумы в усилительных каскадах"
Шум 1/f (фликкер-шум)
— Спектральная мощность фликкер-шума

Спектр шума из документации на усилитель
TLC220x
Часть 4 "Шумы в усилительных каскадах"

Часть 4 "Шумы в усилительных каскадах"
Приведение шума ко входу
Удобным способом характеристики собственных шумов электронной схемы является пересчет внутренних источников шума эквивалентным генераторам действующими на входе схемы.
При этом часть эквивалентных источников действует последовательно со входом, а часть действует параллельно

Часть 4 "Шумы в усилительных каскадах"
I
0
I
0
I
0
R
в
х
R
вх
R
н
R
вх
I
вх
I
0
= SU
вх0
R
н
R
н

Часть 4 "Шумы в усилительных каскадах"
Эквивалентный шумовой заряд

Часть 4 "Шумы в усилительных каскадах"

Часть 4 "Шумы в усилительных каскадах"
При таком параметре фильтра абсолютная величина шума на выходе минимальна

Часть 4 "Шумы в усилительных каскадах"
Для характеристики шумовых свойств усилителя используется эквивалентный шумовой заряд. Это такой заряд, при подаче на вход усилителя в виде короткого импульса, дает на выходе сигнал, амплитуда которого равна:
Для короткого импульса и выбранного усилителя: