27 / 32 · Khái niệm
Nhiễu là ngân sách sai số phụ thuộc băng thông
Ước tính nhiễu điện trở và kết hợp đóng góp độc lập bằng căn tổng bình phương.
Bài học miễn phí. Đăng ký để lưu tiến độ học tập.
Biến đổi ngẫu nhiên khác offset DC
Nhiễu biến đổi theo thời gian; offset là dịch có hệ thống của trung bình. Chúng cần phép đo và giải pháp khác nhau. Với mật độ điện áp nhiễu trắng en đơn vị V/√Hz và băng thông nhiễu chữ nhật lý tưởng B,nhiễu RMS là . Bộ lọc thực có băng thông nhiễu tương đương,không nhất thiết bằng băng thông tín hiệu −3 dB. Thông thấp một cực có băng thông nhiễu trắng bằng π/2 lần tần số góc.
Điện trở lý tưởng tại nhiệt độ tuyệt đối T có mật độ nhiễu điện áp nhiệt ,dùng hằng Boltzmann k = 1.380649 × 10⁻²³ J/K. Tại T = 300 K,R = 10 kΩ,là 12.8716 nV/√Hz. Trong băng thông chữ nhật 100 Hz chỉ định,RMS là 128.716 nV. Qua độ lợi lý tưởng 11,thành 1.41588 μV RMS đầu ra.
Kết hợp đúng các nguồn độc lập
Nếu hai đóng góp nhiễu RMS quy về đầu vào độc lập là 2 μV và 3 μV,tổng là μV,thay vì 5 μV. Nhiễu tương quan cần số hạng chéo,không thể dùng cách tắt này. Op-amp còn có mật độ nhiễu dòng; qua trở kháng nguồn tạo nhiễu điện áp. Vì vậy linh kiện nhiễu điện áp thấp nhất không tự động tốt nhất cho cảm biến trở kháng cao.
Với mật độ nhiễu dòng giả định 1 pA/√Hz và nguồn điện trở 100 kΩ,mật độ điện áp tương đương 100 nV/√Hz. Có thể vượt số hạng nhiễu điện áp bộ khuếch đại. Tần số thấp có thể do nhiễu nhấp nháy và trôi chi phối,nên ước tính chỉ nhiễu trắng phải nêu phạm vi tần số.
Đo mà không tạo vấn đề mới
Xác định độ lợi,băng thông,lấy trung bình và kết quả quy về đầu vào hay đầu ra. Kiểm tra nhiễu thu 50/60 Hz,ghép nguồn và nối ground trước gọi mọi tín hiệu không mong muốn là “nhiễu linh kiện”. Lặp đo khi thay nguồn tín hiệu bằng trở kháng đại diện,thay vì ngắn mạch không thực tế xóa hiệu ứng nhiễu dòng. ADI MT-047 giải thích phụ thuộc trở kháng nguồn và mô hình nhiễu điện trở.
Tự thử
Bộ khuếch đại có số hạng nhiễu trắng quy về đầu vào độc lập 4 nV/√Hz và 3 nV/√Hz. Mật độ kết hợp và RMS trong băng thông chữ nhật 1 kHz là gì?
Đọc giải thích
Mật độ = √(4²+3²) = 5 nV/√Hz. RMS = 5√1000 = 158.113883 nV. Giả định độc lập,phổ trắng và băng thông chữ nhật.