Bir op-amp'te çeşitli gürültü kaynakları vardır ( işlemsel yükselteç ) ancak en gizemli gürültü kaynağı titreşimli gürültüdür. Bunun nedeni iletim hattındaki düzensizlikler ve transistörlerdeki öngerilim akımlarından kaynaklanan gürültüdür. Bu gürültü, frekansla ters orantılı olarak artar, bu nedenle sıklıkla 1/f gürültü olarak adlandırılır. Bu gürültü daha yüksek frekanslarda mevcuttur; ancak op-amp'teki diğer gürültü kaynakları, 1/f gürültü efektlerine karşı çıkarak kontrol etmeye başlar. Bu gürültü, operasyonel gibi tüm elektronikleri etkileyecektir. amplifikatörler ancak, bu gürültü kaynağının düşük frekanslı veri toplama sistemlerinde sınırlamaları yoktur. Düşük ofset kayması ve düşük başlangıç ofseti gibi en iyi dc performansını sağlamak için, sıfır kaymalı amplifikatörler ayrıca düşük frekanslı uygulamalar için çok kritik olan titreme gürültüsünü ortadan kaldırma avantajına da sahiptir. Bu makale genel bir bakışı tartışıyor titreme sesi –çalışma ve uygulamaları.

“öğrenciler için yenilenebilir enerji projeleri ”

Titreme Gürültüsü/Titreşim Gürültüsü Tanımı nedir?

Titreşim gürültüsü veya 1/f gürültüsü, neredeyse tüm elektronik cihazlarda meydana gelen bir elektronik gürültü türüdür ve iletken bir kanaldaki safsızlıklar, baz akım nedeniyle bir transistörde üretim ve rekombinasyon gürültüsü gibi çeşitli diğer etkilerle birlikte gelebilir. Bu gürültüye genellikle pembe gürültü veya 1/f gürültü denir. Bu gürültü esas olarak tüm elektronik cihazlarda meydana gelir ve genellikle doğru akım akışıyla ilgili olsa da farklı nedenleri vardır. Birçok elektronik alanda önemlidir ve RF kaynağı olarak kullanılan osilatörlerde önemlidir.

Bu gürültü aynı zamanda düşük frekanslı gürültü olarak da bilinir, çünkü bu gürültünün güç spektral yoğunluğu, frekans arttıkça artacaktır. Bu gürültü normalde birkaç KHz'in altında gözlemlenebilir. Titreşim gürültü bant genişliği 10 MHz ile 10 Hz arasında değişir.

Titreme Gürültü Denklemi

Titreşim gürültüsü neredeyse tüm elektronik bileşenlerde meydana gelir. Dolayısıyla bu gürültü, transistörler gibi yarı iletken cihazlarla ve özellikle MOSFET cihazlar. Bu gürültü şu şekilde ifade edilebilir:

S(f) = K/f

Titreşimsiz Gürültü Çalışma Prensibi

Titreşim gürültüsü, genel gürültü seviyesini tüm dirençlerde bulunan termal gürültü seviyesinin üzerine çıkararak çalışır. Bu gürültü basitçe kalın filmde bulunur ve karbon bileşimli dirençler , aşırı gürültü olarak bilinen her yerde, Buna karşılık, tel sargılı dirençler en az titreşim gürültüsüne sahiptir.

Bu gürültü, iki malzemenin arayüzleri arasında rastgele sıkışan ve salınan yük taşıyıcılardan kaynaklanabilir. Dolayısıyla bu fenomen, elektrik sinyallerini kaydetmek için enstrümantasyon yükselticilerinde kullanılan yarı iletkenlerde normal olarak meydana gelir.

Bu gürültü, frekansın tersi ile orantılıdır. RF osilatörleri gibi birçok uygulamada, gürültünün baskın olduğu birçok bölge ve atış gürültüsü ve termal gürültü gibi kaynaklardan gelen beyaz gürültünün baskın olduğu diğer bölgeler vardır. Genel olarak, düşük frekanslardaki bu gürültü, uygun şekilde tasarlanmış bir sisteme hakimdir.

1/F Gürültüsünü Giderme

Genellikle doğrama veya kıyıcı amplifikatörün ofset voltajını azaltmak için stabilizasyon tekniği kullanılır. Ancak titreşimli gürültü DC düşük frekanslı gürültüye yakın olduğundan, bu teknik kullanılarak etkili bir şekilde azaltılır. Bu teknik basitçe i/p aşamasında i/p sinyallerini keserek veya değiştirerek ve ardından o/p aşamasında sinyalleri tekrar keserek çalışır. Yani bu eşittir modülasyon kare dalga ile.

Titreme Gürültüsü için ADA4522-2 Blok Şeması

Yukarıdaki ADA4522 blok şemasında, i/p sinyali basitçe CHOP'taki kesme frekansına göre modüle edilebilir._İÇİNDE sahne. CHOP'taki i/p sinyali_DIŞARI sahne senkron olarak ilk frekansına geri demodüle edilir ve aynı zamanda, amplifikatör i/p aşamasının titreşim gürültüsü ve ofseti basitçe kesme frekansına göre modüle edilir.

Orijinal ofset voltajının düşürülmesine ek olarak, ofset ve ortak mod voltajı içindeki değişim azaltılır, bu da çok iyi DC doğrusallığı ve yüksek bir CMRR (ortak mod reddetme oranı) sağlar. Doğrama, ofset voltaj kaymasını ve sıcaklığı da azaltır, bu nedenle, doğrama kullanan amplifikatörlere genellikle sıfır kaymalı amplifikatörler denir. Burada göz önünde bulundurmamız gereken ana nokta, sıfır kaymalı amplifikatörlerin sadece amplifikatörün titreme sesini ortadan kaldırmasıdır. Sensör gibi çeşitli kaynaklardan gelen herhangi bir titreme sesi değişmeden geçecektir.

Doğrama için kullanılan değiş tokuş, artefaktları çıkışa çevirmeyi ayarlaması ve giriş öngerilim akımını geliştirmesidir. Amplifikatör çıkışında, dalgalanma ve Glitches bir osiloskopta görüntülendiğinde görünür ve bir spektrum analizörü ile görüntülendiğinde gürültünün spektral yoğunluğunda gürültü yükselmeleri görülebilir. Analog cihazlardan, ADA4522 sıfır kaymalı amplifikatör ailesi gibi en yeni sıfır kaymalı amplifikatörler, anahtarlama kusurlarını azaltmak için patentli bir ofset ve dalgalanma düzeltme döngüsü devresi kullanır.

Doğrama ADC'ler için de kullanılır & enstrümantasyon amplifikatörleri . AD8237 gerçek raydan raya, AD7124-4 düşük gürültü ve düşük güç, sıfır kaymalı enstrümantasyon amplifikatörü, 24-bit Σ-Δ ADC, 32-bit Σ-Δ ADC gibi farklı cihazlarda bu gürültüyü ortadan kaldırmak için doğrama kullanılır , AD7177-2 ultra düşük gürültü, vb.

Kare dalga modülasyonu kullanmanın ana dezavantajı, bu dalgaların çeşitli harmoniklere sahip olmasıdır. Böylece, her harmonikteki gürültü dc'ye demodüle edilecektir. Bunun yerine, sinüs dalga modülasyonu kullanırsak, bu, gürültüye karşı çok daha az hassastır ve büyük gürültüde çok küçük sinyalleri iyileştirebilir, aksi takdirde girişim varlığı söz konusudur. Dolayısıyla bu yaklaşım, kilitlemeli amplifikatörler aracılığıyla kullanılır.

Termal Gürültü ve Titreşim Gürültüsü Arasındaki Fark

Termal gürültü ile titreme gürültüsü arasındaki fark aşağıda tartışılmaktadır.

Termal gürültü	Titreme Gürültüsü
Elektronların dengede bir elektrik iletkenindeki termal çalkalanmasıyla üretilen gürültü, termal gürültü olarak bilinir.	İki malzemenin arayüzleri arasında rastgele kapana kısılıp serbest bırakılan yük taşıyıcıların neden olduğu gürültü, titreşim gürültüsü olarak bilinir.
Bu gürültü aynı zamanda Johnson gürültüsü, Nyquist gürültüsü veya Johnson-Nyquist gürültüsü olarak da bilinir.	Bu gürültü aynı zamanda 1/f gürültü olarak da bilinir.
Akım direnç boyunca aktığında termal gürültü her zaman oluşur.	Bu gürültü normalde çeşitli elektrik sinyallerini kaydetmek için bir enstrümantasyon amplifikatöründe kullanılan yarı iletkenlerde meydana gelir.
Termal gürültü yoğunluğu, daha düşük parazit dirençli bileşenler tarafından azaltılacaktır.	Bu gürültü yoğunluğu, amplifikatörün ofset voltajının düşürüldüğü her yerde bir kıyıcı veya kıyıcı stabilizasyon yöntemiyle azaltılacaktır.
Termal gürültü, SAR verilerinin hem niceliksel hem de niteliksel kullanımı için gerekli olan tam SAR görüntüsündeki geri saçılma sinyalini normalleştirerek giderilebilir.	Bu gürültü, ac uyarma ve doğrama gibi farklı tekniklerle giderilebilir.

MOSFET'te Titreme Gürültüsü nedir?

MOSFET'ler, GHz aralığı gibi yüksek bir kesme frekansına (fc) sahipken, BJT'ler & JFET'ler 1 kHz gibi daha düşük bir kesme frekansına sahiptir. Genel olarak, düşük frekanslardaki JFET'ler, BJT'lere kıyasla daha fazla gürültü sergiler ve birkaç kHz gibi yüksek 'fc'ye sahip olabilirler ve titreşimsiz gürültü için tercih edilmezler.

Avantajlar ve dezavantajlar

bu titreşimsiz gürültü avantajları aşağıdakileri dahil edin.

Bu düşük frekanslı bir gürültüdür, dolayısıyla frekans yükselirse bu gürültü azalır.
Yarı iletken cihazlarda, cihazların üretim prosedürü ve fiziği ile ilgili doğal bir gürültüdür.
Etkiler genellikle elektronik bileşenlerde düşük frekanslarda gözlenir.

bu titreşimsiz gürültü dezavantajları aşağıdakileri dahil edin.

Herhangi bir hassas DC sinyal zincirinde, bu gürültü performansı sınırlayabilir.
Genel gürültü seviyesi, tüm direnç tiplerinde termal gürültü seviyesinin üzerine çıkarılabilir.
Frekansa bağlıdır.

Uygulamalar

bu titreşimsiz gürültü uygulamaları e aşağıdakileri ekleyin.

Bu gürültü bazı pasif cihazlarda ve tüm aktif elektronik bileşenlerde bulunur.
Bu fenomen normalde, çoğunlukla enstrümantasyon amplifikatörlerinde elektrik sinyallerini kaydetmek için kullanılan yarı iletkenlerde meydana gelir.
BJT'lerdeki bu gürültü, cihazın yükseltici sınırlamalarını belirler.
Bu gürültü, karbon bileşimli dirençlerde meydana gelir.
Genel olarak, bu gürültü aktif cihazlarda meydana gelir, çünkü şarj rastgele davranış taşır.

Q). Flicker Noise Neden Pembe Olarak Kabul Edilir?

Pembe gürültü, spektral güç yoğunluğu oktav başına 3 dB azaldığı için titreşimsiz gürültü olarak da adlandırılır. Yani, pembe gürültü bandının gücü, frekansla ters orantılıdır. Frekans daha yüksek olduğunda, güç daha düşüktür.

S), Titreşen Gürültüden nasıl kurtulurum?

Bu gürültü, amplifikatörün ofset voltajının düşürüldüğü bir kıyıcı stabilizasyon tekniği ile verimli bir şekilde azaltılabilir.

“elektrik alan birimi ”

Q). Titreme Gürültüsü Nasıl Ölçülür?

Akım veya gerilimdeki kırpışma gürültü ölçümü, diğer gürültü ölçümlerine benzer şekilde yapılabilir. Örnekleme spektrumu analiz cihazı, gürültüden sonlu zamanlı bir örnek alır ve FFT algoritması aracılığıyla Fourier dönüşümünü hesaplar. Bu aletler, bu gürültüyü tam olarak ölçmek için düşük frekanslarda çalışmaz. Bu nedenle, örnekleme araçları geniş bantlıdır ve yüksek gürültüye sahiptir. Bunlar, çoklu örnek izleri kullanarak ve bunların ortalamasını alarak gürültüyü azaltabilir. Konvansiyonel tip spektrum analiz cihazı cihazları, dar bant alımları nedeniyle hala üstün SNR'ye sahiptir.

Böylece, bu Titreşim gürültüsüne genel bakış – uygulamalarla çalışmak. Kırpışma gürültüsünün özellikleri şunlardır; frekans düştükçe bu gürültü artar, bu gürültü elektronik cihazlar içindeki bir DC akımı ile ilişkilendirilir ve her oktavda aynı güç içeriğini içerir. İşte size bir soru, beyaz gürültü nedir?