Шум в усилителе

Усилитель, в то время как усиление только увеличивает силу его входного сигнала, содержит ли он информацию или некоторый шум вместе с информацией. Этот шум или некоторые помехи вносятся в усилители из-за их сильной тенденции к появлению гула из-за внезапных изменений температуры или паразитных электрических и магнитных полей.

Производительность усилителя в основном зависит от этого шума. Шум — это нежелательный сигнал, который создает помехи для содержимого требуемого сигнала в системе. Это может быть дополнительный сигнал, который вырабатывается в системе, или это может быть какое-то возмущение, сопровождаемое требуемой информацией о входном сигнале. Однако это нежелательно и должно быть удалено.

Хорошая система — это система, в которой шум, генерируемый самим усилителем, является небольшим по сравнению с шумом от входящего источника.

Шум

Шум — это нежелательный сигнал, который мешает исходному сигналу сообщения и искажает параметры сигнала сообщения. Это изменение в процессе коммуникации, заставляет сообщение изменяться после достижения. Скорее всего, он будет введен на канале или приемнике.

На следующем графике показаны характеристики шумового сигнала.

Следовательно, понятно, что шум — это некоторый сигнал, который не имеет шаблона и не имеет постоянной частоты или амплитуды. Это совершенно случайно и непредсказуемо. Обычно принимаются меры по его снижению, хотя это не может быть полностью устранено.

Наиболее распространенные примеры шума —

• «Hiss» звук в радиоприемниках
• «Гудение» звучит на фоне телефонных разговоров
• «Мерцание» в телевизионных приемниках и т. Д.

Эффекты шума

Шум является неудобной функцией, которая влияет на производительность системы. Эффекты шума включают в себя —

• Шум ограничивает рабочий диапазон систем. Шум косвенно накладывает ограничение на самый слабый сигнал, который может усиливаться усилителем. Генератор в цепи смесителя может ограничивать свою частоту из-за шума. Работа системы зависит от работы ее цепей. Шум ограничивает наименьший сигнал, который приемник способен обрабатывать.

• Шум влияет на чувствительность приемников. Чувствительность — это минимальное количество входного сигнала, необходимое для получения заданного качества на выходе. Шум влияет на чувствительность приемной системы, что в конечном итоге влияет на выход.

Шум ограничивает рабочий диапазон систем. Шум косвенно накладывает ограничение на самый слабый сигнал, который может усиливаться усилителем. Генератор в цепи смесителя может ограничивать свою частоту из-за шума. Работа системы зависит от работы ее цепей. Шум ограничивает наименьший сигнал, который приемник способен обрабатывать.

Шум влияет на чувствительность приемников. Чувствительность — это минимальное количество входного сигнала, необходимое для получения заданного качества на выходе. Шум влияет на чувствительность приемной системы, что в конечном итоге влияет на выход.

Сигнал-шум

Когда сигнал получен и его необходимо усилить, сначала сигнал отфильтровывается, чтобы удалить любой нежелательный шум, если таковой имеется.

Отношение информационного сигнала, присутствующего в принятом сигнале, к присутствующему шуму называется отношением сигнал / шум . Это соотношение должно быть выше для системы, чтобы она генерировала чистый информационный сигнал, не подверженный нежелательному шуму.

SNR можно понимать как

$$SNR = \ frac {P_ {signal}} {P_ {noise}}$$

SNR выражается в логарифмической основе с использованием децибел.

$$SNR_ {db} = 10 log_ {10} \ left (\ frac {P_ {signal}} {P_ {noise}} \ right)$$

Отношение сигнал / шум — это отношение мощности сигнала к мощности шума . Чем выше значение SNR, тем выше будет качество полученного вывода.

Типы шума

Классификация шума производится в зависимости от типа источника, эффекта, который он показывает, или отношения, которое он имеет с приемником и т. Д.

Есть два основных способа получения шума. Один через некоторый внешний источник, в то время как другой создается внутренним источником внутри секции приемника.

Внешний источник

Этот шум создается внешними источниками, которые обычно могут возникать в среде или канале связи. Этот шум не может быть полностью устранен. Лучший способ — избежать влияния шума на сигнал.

Наиболее распространенные примеры этого типа шума:

• Атмосферный шум (из-за неровностей в атмосфере)
• Внеземной шум, такой как солнечный шум и космический шум
• Промышленный шум

Внутренний Источник

Этот шум создается компонентами приемника во время работы. Компоненты в цепях из-за непрерывного функционирования могут создавать несколько типов шума. Этот шум поддается количественной оценке. Правильная конструкция приемника может снизить влияние этого внутреннего шума.

Наиболее распространенные примеры этого типа шума:

• Шум при тепловом возбуждении (шум Джонсона или электрический шум)

• Шум выстрела (из-за случайного движения электронов и дырок

• Транзитный шум (во время перехода)

• Разные шумы — это другой тип шума, который включает мерцание, эффект сопротивления, шум, создаваемый микшером, и т. Д.

Шум при тепловом возбуждении (шум Джонсона или электрический шум)

Шум выстрела (из-за случайного движения электронов и дырок

Транзитный шум (во время перехода)

Разные шумы — это другой тип шума, который включает мерцание, эффект сопротивления, шум, создаваемый микшером, и т. Д.

Наконец, это дает общее представление о том, каким будет шум и как он может влиять на усилитель, хотя и присутствует в секции передатчика или приемника. Усилители, которые усиливают слабые сигналы и, следовательно, усиливают шум на низком уровне, могут называться малошумящими усилителями.

Все обсуждаемые типы усилителей в той или иной степени подвержены шуму. Производительность усилителя определяет его эффективность для устранения нежелательных факторов.