噪聲電壓的測量

1、本文格式為Word版，下載可任意編輯噪聲電壓的測量 一、噪聲的基本特性在電子技術(shù)中，噪聲是指除有用信號(hào)以外的一切不需要的信號(hào)和各種電磁干擾的總稱。噪聲是一種隨機(jī)信號(hào)，需要用統(tǒng)計(jì)學(xué)的方法加以描述。圖1 噪聲電壓的波形包含全部顏色的光稱為白光，類似地，在全部頻率下具有等功率密度的噪聲稱為白噪聲。真正的白噪聲應(yīng)當(dāng)具有無限的帶寬，因而有無限的功率，但實(shí)際系統(tǒng)的帶寬總是有限的，只要在所討論的頻帶內(nèi)噪聲具有平直的功率譜密度，我們就可以把它看成是白噪聲。 二、用平均值表測量噪聲電壓平均值：；依據(jù)波形系數(shù)定義，得：按平均值相等原則，再算出噪聲電壓的有效值： 三、器件和放大器噪聲的測量 一個(gè)有噪聲的放大器可以用

2、一個(gè)抱負(fù)的無噪聲的放大器來等效，而將實(shí)際輸出的噪聲電壓Uno等效到無噪聲放大器的輸入端。圖2中Us和Rs分別為信號(hào)源的電壓和內(nèi)阻， Uno為信號(hào)源的輸出電壓，令抱負(fù)器件的電壓增益為Au。圖2 等效輸入噪聲源模型則放大器的等效輸入噪聲電壓Uni引定義為，式中輸出噪聲電壓 Uno包含了Rs的熱噪聲和放大器內(nèi)部器件所產(chǎn)生的噪聲。 1.等效輸入噪聲Uni的測量 (1)正弦信號(hào)法圖3 正弦信號(hào)法測Uni以正弦波為測量信號(hào)，測量放大器的電壓增益Au，如圖3所示，其定義為：(2)噪聲發(fā)生器法圖4 用噪聲發(fā)生器法測Uni也可以用噪聲發(fā)生器代替正弦信號(hào)源進(jìn)行測量。設(shè)噪聲發(fā)生器輸出噪聲電壓為Uns，測量時(shí)先不接噪

3、聲發(fā)生器，在放大器輸入端僅接Rs，測得放大器輸出噪聲電壓的有效值Un1，測量時(shí)再接噪聲發(fā)生器，測得放大器輸出噪聲電壓的有效值Un2 ，依據(jù)Uni的定義，得，(3)兩種測量方法的比較(4)測量噪聲時(shí)需要考慮的問題帶寬的影響平均值和波形系數(shù)測量時(shí)間的影響由于白噪聲呈高斯正態(tài)分布，為避開噪聲波峰被削掉，測量過程中表頭示值不得超過滿刻度值的一半。3.噪聲帶寬的測量(1)正弦信號(hào)法圖5 Bwi的計(jì)算方法圖6 B用信號(hào)發(fā)生器測噪聲帶寬(2)噪聲發(fā)生器法3.信噪比的測試圖7 信噪比測量原理4.噪聲系數(shù)的測量噪聲系數(shù)有多種表示方法，目前用得最廣泛的是用信噪比來計(jì)算的噪聲系數(shù)。在如圖8所示的放大器電路中，和 Rs分別為信號(hào)源電壓相量和內(nèi)阻，RL為負(fù)載電阻。圖8 噪聲系數(shù)原理圖該放大器的噪聲系數(shù)定義為：在標(biāo)準(zhǔn)溫度290o K時(shí)，放大器的輸入信噪比與輸出信噪比的比值， 即噪聲系數(shù)F常用分貝表示，這時(shí)又稱為噪聲指數(shù)，即(2)正弦信號(hào)法正弦信號(hào)法的測量原理同噪聲發(fā)生器法一樣，只是信號(hào)源采納正弦恒