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什么是相噪聲?
理想的正弦波信號在頻域上表現為單譜線,除主信號外,還包括若干離散譜線,它們是隨機的幅相和相位,在正常信號的左右兩側都是邊帶調制。信號在頻域內全部不穩定度之和表現為載波兩側的噪聲邊帶,邊帶噪聲是與信號功率相關的噪聲功率的間接測量指標。
邊帶噪聲可表示為 fm邊帶噪聲和 fm邊帶噪聲。多數被相位噪聲測試系統測量信號的邊帶功率與 fm邊帶功率相比都非常小,因此,對大多數信號測量的邊帶噪聲都是調頻邊帶噪聲(即相位噪聲也稱單邊帶噪聲)。
這是指在1 hz帶寬內,相位調制邊的功率與信號總功率之比,單位為 dbc/hz。邊帶噪聲是信號/上帶噪聲的相位和幅值噪聲的總和,通常當調幅噪聲遠小于相位噪聲時(小于10 db),頻譜儀上讀出的邊帶噪聲即為相噪聲。
環境溫度290 k時,基底噪聲功率為-174 dbm/hz。因為相位噪聲和調幅噪聲對熱噪聲的貢獻相等,單指向電容傳聲器,因此相位噪聲的貢獻為-177 dbm/hz,比熱噪聲低3 db。如較小的載波功率,如-20 dbm,則相位噪聲僅i限于-157 dbc/hz (-177 dbm/hz-(-20 dbm))。下面的表格為載波功率和相位噪聲的---值對應表。
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為解決這一問題,昆明電容傳聲器,采用內部電荷泵來消除輸入電壓交越失真。若設計不當,造成電荷泵產生的噪聲落入有用頻帶,則這些噪聲就會從輸出端出現問題。
消除偏置電流
這種新型雙極性運算放大器使用一種技術來消除由輸入偏置電流引起的部分影響,這種技術增加了無關或相關的電流噪聲。對某些放大器而言,相關噪聲可能大于無關噪聲。舉例來說,增加 adi公司op07的阻抗平衡電阻可以---整體噪聲。表格1比較了 adi公司兩個廣泛使用的運放:一種是op07,它換成了---的電壓噪聲,而另一種是op27。
選擇三到四種可用的低噪聲器件。結合工藝技術,尋找自穩零、斬波、消除偏置電流等設計方法。在晶圓片上觀察輸入晶體管區域,大輸入晶體管的噪聲較小,但輸入電容較大, cmos和 jfet放大器的電流噪聲要小得多。低噪音設計使用小電阻,因此放大器輸出驅動必須足夠大,以驅動大負載。
被動元件的選用
選定放大器后,將合適的電阻和電容放在放大器周圍,同時也有噪音。如使用不正確的電阻值所產生的效果。增益設置的電阻增大,輸出噪聲也隨之增大。
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測相噪聲
頻率域內,單一指向電容傳聲器,直接頻譜分析儀、相位檢波器、鑒頻器、雙通道互關等是常用的相位噪聲測量方法。需要-的是,在不同的場合,對相位噪聲的要求不同,測量方法也不同。專i業相位噪聲測試系統可以完成典型的相位噪聲測量,但這些專i業設備的價格相當昂貴,而頻譜分析儀或新一代儀器是比較常用的儀器,對某些相位噪聲指標要求不高,可采用信號/頻譜分析儀對其進行測量。
用光譜分析法測量相位噪聲的方法叫做直接頻譜分析儀法。它既可在分析器上直接顯示相位噪聲測量值,又可精i確地同時顯示是否存在其它離散信號,具有簡單、靈活等特點。可直接加載被測信號到分析儀的射頻輸口后,再由分析儀直接進行分析測量;也可將被測信號與相位噪聲指標較好的基準信號進行混頻,得到一種較好的中頻信號,再由分析儀對此進行分析。
由于儀器儀表技術和功能的不斷發展,目前大多數信號/頻譜分析儀都配有相位噪聲測量。本選件測量界面及操作方法與專i業儀器相類似,將信號接入分析儀后,設置適當的載波頻率或進行載波自動搜尋,再設定測頻的頻偏范圍,等測量結束后,一條完整的邊帶噪聲曲線呈現在界面上,如果對某些點的值感興趣,發電站電容傳聲器,則會有標記功能,設定至相應的頻偏,標記就會顯示出測量結果。
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