КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Межа чутливості електричних підсилювачів малих сигналів
На практиці можна побудувати підсилювач з коефіцієнтом підсилення 106 і вище, однак межу чутливості визначатимуть внутрішні шуми підсилювача. Власні шуми підсилювачів по виду їх залежності від частоти можна в першому наближенні розділити на дві складові: білий шум, – спектральна густина потужності S0 якого не залежить від частоти, і флікер-шум (рожевий), спектральна густина потужності якого змінюється зворотно пропорційно частоті. Сумарна спектральна густина шуму підсилювача може бути описана виразом , (6.31) де f 0 – частота, при якій білий і рожевий шуми мають однакову спектральну густину.
Типову залежність спектральної густини шуму підсилювача від частоти показано на рисунку 6.13. Крива S Σ1 характеризує приведений до входу підсилювача шум для випадку, коли опір Ri джерела сигналу дорівнює нулю, а крива S Σ2 – для випадку коли Ri не дорівнює нулю. Збільшення приведеного до входу шуму при зростанні опору джерела сигналу Ri відбувається по двох причинах. По-перше, до ЕРС шуму підсилювача додається напруга шуму, обумовлена проходженням через джерело сигналу з опором Ri флуктуації вхідного струму підсилювача. По-друге, додається внутрішній шум джерела сигналу. У відповідності до формули Найквіста будь-який електричний активний опір Ri має білий шум, густина якого дорівнює
. (6.32)
Дисперсія шумового сигналу на виході підсилювача може бути знайдена інтегруванням спектральної густини шуму по всьому частотному діапазонові , (6.33)
де │ G(f) │ – амплітудно-частотна характеристика (АЧХ) підсилювача. Якщо підсилювач за своїми динамічними характеристиками еквівалентний фільтрові нижніх частот першого порядку з постійною часу τ, так що АЧХ описується співвідношенням
, (6.34)
тоді вихідний білий шум зі спектральною густиною Sб викликає приведену до входу шумову напругу, середнє квадратичне значення якої дорівнює
. (6.35)
Внутрішній шум джерела сигналу зі спектральною густиною буде причиною виникнення шумових напруг
. (6.36)
При чому, якщо інерційність підсилювача визначається більшою мірою ємністю його вхідного кола, так що τ=RiC вх, то з (36) неважко отримати
. (6.37)
Як бачимо, в даному випадку шумова напруга підсилювача не залежить від опру джерела сигналу R і. Формули (6.36) і (6.37) визначають межу чутливості, яка може бути досягнута з допомогою ідеального, «нешумлячого» підсилювача. При використанні реальних підсилювачів до шумових напруг джерел сигналу додається шумова напруга самого підсилювача. Якщо приведена АЧХ підсилювача рівна одиниці в межах смуги пропускання з частотами f ниж і f верх і рівна нулю за цими межами, то приведена до входу шумова напруга може бути визначена як . (6.38) Для зменшення межі чутливості підсилювача змінної напруги слід зменшувати ширину його смуги пропускання. Для підсилювачів постійного струму шумова напруга може бути визначена як
, (6.39) де C = 0,577 – стала Ейлера, t к – період корекції, τ – стала часу.
Дата добавления: 2014-11-18; Просмотров: 625; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |