АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Межа чутливості електричних підсилювачів малих сигналів

Читайте также:
  1. Але монетарне правило не враховує мінливості швидкості обігу грошей та чутливості попиту до зміни процентної ставки.
  2. Безпосередні вимірювання малих напруг, струмів та зарядів. Гальванометри.
  3. Боротьба з завадами при вимірюванні малих сигналів
  4. Векторні простори сигналів
  5. ВИДИ ЕЛЕКТРИЧНИХ ТРАВМ
  6. Вимірювання малих напруг, струмів та зарядів, що грунтуються на їх попередньому підсиленні
  7. Дія електричного струму на організм людини. Види електричних травм.
  8. Енергетичні характеристики сигналів
  9. Залежність скалярного добутку сигналів від їх норми
  10. Захисні міри при непрямому дотику (у аварійному режимі роботи електричних установок)
  11. Зміщення сигналів в часі
  12. Класифікація електричних схем

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 зворотньо пропорційно частоті. Сумарна спектральна густина шуму підсилювача може бути описана виразом:

, (1.31)

де f 0 – частота, при якій білий і рожевий шуми мають однакову спектральну густину. Типова залежність спектральної густини шуму підсилювача від частоти показана на рисунку 1.13.

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 флюктуації 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:

. (1.32)

Дисперсія шумового сигналу на виході підсилювача може бути знайдена інтегруванням спектральної густини шуму по всьому частотному діапазонові:

, (1.33)

де │ G(f) │ – амплітудно-частотна характеристика (АЧХ) підсилювача.

Якщо підсилювач по своїх динамічних характеристиках еквівалентний фільтрові нижніх частот першого порядку з постійною часу τ, так що АЧХ описується співвідношенням

. (1.34)

Тоді вихідний білий шум зі спектральною густиною Sб викликає приведену до входу шумову напругу, середнє квадратичне значення якої дорівнює:

. (1.35)

Внутрішній шум джерела сигналу зі спектральною густиною буде причиною виникнення шумових напруг:

. (1.36)

При чому, якщо інерційність підсилювача визначається більшою мірою ємністю його вхідного кола, так що τ=RiC вх, то з (16) неважко отримати:

. (1.37)

Як бачимо, в даному випадку шумова напруга підсилювача не залежить від опру джерела сигналу R і.

Формули (1.36) і (1.37) 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:

. (1.38)

Для зменшення межі чутливості підсилювача змінної напруги слід зменшувати ширину його смуги пропускання.

Для підсилювачів постійного струму шумоав напруга може бути визначена як:

. (1.39)

Де C=0,577 – постійна Ейлера, t к – період корекції, τ – постійна часу.

 


1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |

Поиск по сайту:

Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.003 сек.)