Студопедия

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)

Походження й види шумів

Англо-американський і романо-германський позитивізм.

Англія. Д.Остін, Р.Філімор “Коментарі з міжнародного права” 1854-1861 рр., Л.Оппенгейм (ХХ ст.). Міжнародне право розглядалося як сукупність правил, заснованих на згодах сторін.

 

Особняком – І.Бентам – теорія утилітаризму – користь, інтерес, вигода.

Європа. Г.Мартенс, І.Блюнчлі (“Сучасне міжнародне право цивілізованих держав, викладене у вигляді кодексу” ), Ф. Фон Ліст (“Керівництво з міжнародного права”), Г. Кельзен.

 

 

Термін «шум» застосовується до всього того, що маскує корисний сигнал, тому шумом може виявитися який-небудь інший сигнал («перешкода»); але найчастіше цей термін означає «випадковий» шум фізичної (найчастіше тепловий) природи. Шум характеризується своїм частотним спектром, розподілом амплітуд і джерелом (походженням). Відомі основні типи шумів.

Джонсоновский шум. Будь-який резистор на платі генерує на своїх виводах деяку напругу шуму, відому як «шум Джонсона» (тепловий шум). У нього горизонтальний частотний спектр, тобто однакова потужність шуму на всіх частотах (до деякої межі). Шум з горизонтальним спектром називають «білим шумом». Реальна напруга шуму в незамкнутому ланцюзі, породжена опором R, що перебуває при температурі Т, виражається формулою

де K - постійна Больцмана, T-абсолютна температура в Кельвінах (К = С + 273,16), В-с муга частот у Гц.

Наприклад, резистор на 10 кОм при кімнатній температурі має середньоквадратичну напругу шуму в розімкнутому ланцюзі порядку 1,3 мкВ, обмірювану в смузі 10 кГц (вимірювати можна, наприклад, приєднавши резистор до входу високоякісного підсилювача й спостерігаючи напругу на виході підсилювача вольтметром). Опір джерела цієї напруги шуму дорівнює просто R. На рис. 9.1 даний графік простої залежності щільності напруги шуму Джонсона (середньоквадратична напруга на корінь квадратний із ширини смуги) від опору джерела.

Амплітуда напруги шуму Джонсона, загалом кажучи, у даний конкретний момент непередбачена, але вона підкоряється закону розподілу Гаусса (рис. 9.2), де р(U)d -імовірність того, що миттєве значення напруги укладене між U і U + d, а Uш - визначена вище середньоквадратична (ефективна) напруга шуму.

Рис.9.1. Залежність напруги теплового шуму від опору Рис.9.2. Графік закону розподілу Гаусса

Шум Джонсона встановлює нижню границю напруги шумів будь-якого детектора, джерела сигналу або підсилювача, що має резистівні елементи. Активна складова повного опору джерела породжує шум Джонсона.

Цікаво відзначити, що будь-який фізичний аналог опору (будь-який механізм втрат енергії у фізичній системі, наприклад, грузле тертя малих часток рідини) має пов'язані з ним флуктуації відповідної фізичної величини (у наведеному прикладі - це флуктуації швидкостей часток, що проявляються як хаотичний броуновский рух). Шум Джонсона-це просто спеціальний випадок такого флуктуацийно-диссіпативного явища.

Шум Джонсона не слід плутати з додатковою шумовою напругою, що виникає через ефект флуктуації опору, коли прикладений ззовні струм проходить через резистор. Цей «надлишковий шум» має спектр приблизно 1/ f, і він сильно залежить від конкретної конструкції резистора.

Дробовий шум. Електричний струм являє собою рух дискретних зарядів, а не плавно безперервну течію. Дискретність (квантованість) заряду приводить до статистичних флуктуацій струму. Якщо заряди діють незалежно друг від друга, то флуктуючий струм визначається формулою

де q-заряд електрона (1, 6-10 19 Кл), I= - постійна складова («стале» значення) струму, а В ширина смуги частот виміру. Наприклад, «сталий» струм в 1 А фактично має флуктуації із середньоквадратичним значенням 57 на в смузі шириною 10 кГц, тобто він відхиляється приблизно на 0,000006%. Відносні флуктуації більше для менших струмів: «сталий» струм в 1 мкА має флуктуації (середньоквадратичні) у тій же смузі частот 0,006%, тобто -85 дБ. При постійному струмі 1 пА середньоквадратичні флуктуації струму (смуга та ж) будуть становити 56 фА, тобто відхилення на 5,6%! Дробовий шум-це «шум дощу на бляшаному даху».

Шум 1/f (фликкер-шум). Дробовий і тепловий шуми - це незменшувані види шуму, що виникають відповідно до законів фізики. Самий коштовний й ретельно виготовлений резистор має той же тепловий шум, що й дешевий вуглецевий резистор з тим же опором. Реальні пристрої, крім того, мають різні джерела «надлишкових шумів». Реальні резистори піддаються флуктуаціям опору, які породжують додаткову напругу шуму (яке складається з постійно присутньою напругою теплового шуму), пропорційному постійному струму, що протікає через резистор. Цей шум залежить від багатьох факторів, пов'язаних з конструкцією конкретного резистора, включаючи резистівний матеріал і особливо кінцеві з'єднання. Ось типові значення надлишкового шуму різних типів резисторів, виражені в мікровольтах на вольт прикладеної до резистора напруги (приводиться середньоквадратичне значення, обмірюване на одній декаді частоти):

Цей шум має спектр, приблизно описуваний залежністю 1/f (постійна потужність на декаду частоти) і іноді називається «рожевим шумом». Шум, виникаючий з інших причин, також часто має спектр 1/f; прикладами таких шумів є шум струму бази у транзистора й шум катодного струму в електронних лампах. Цікаво, що шум виду 1/f зустрічається в природі в самих несподіваних проявах, наприклад, швидкості океанічних течій, потоці піску в піскових годинниках, пасажирських потоках на швидкісних залізницях у Японії, а також річному стоку Нила за останні 2000 років. Якщо побудувати графік гучності звучання якого-небудь твору класичної музики, то знов-таки вийде спектр 1/f! Загального принципу, що пояснює походження шумів зі спектром 1/f не знайдено, хоча він, здавалося б, носиться в повітрі, але в кожному окремому випадку часто можна визначити джерело такого шуму.

 

<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Конгреси і конференції ХІХ ст. і МП | Відношення сигнал/шум і коефіцієнт шуму
Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-01-04; Просмотров: 1028; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.012 сек.