数字电路噪声 电路噪声是怎样产生的
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电子杂音干扰音
主要是由于电路中的数字电路和电源部分产生的。在数字电路中,普遍存在高频的数字电平,这些电平可以产生两种噪声:1、电磁辐射,就像电视的天线一样,通过发射电磁波来干扰旁边的电路,也就是你说的噪声。2、耦合噪声,指数字电路和旁边的电路存在一定的耦合,噪声可以直接在电器上直接影响其他的电路。
防止方法:合理地接地、采用差分结构传输模拟信号、在电路的电源输出端加去耦电容、采用电磁屏蔽技术、模拟数字地分开、信号线两边走底线、地线隔离等等。其实我说的这些在去除噪声的方面只是冰山一角,就算是玩了30年电子的人也不会完全掌握所有的这类技术,因为理解掌握这类东西需要很强的技术基础和相当丰富的经验,不过我告诉你的这些在大体上已经足够了。本底噪声是由电路本身引起的,由于电源的不纯净,电路的相位裕度和增益裕度不合适等等电路本身和器件的原因。这部分需要在电路设计时进行改进。其他噪声是由于电路布局布线不合理等等认为因素,电磁兼容,导线间干扰等等。模拟电路噪声的消除更多地依赖于经验而非科学依据。设计人员经常遇到的情况是电路的模拟硬件部分设计出来以后,却发现电路中的噪声太大,而不得不重新进行设计和布线。这种“试试看”的设计方法在几经周折之后最终也能获得成功。不过,避免噪声问题的更好方法是在设计初期进行决策时就遵循一些基本的设计准则,并运用与噪声相关的基本原理等知识。
热噪声(Johnson):由于电导体内电流的电子能量不规则波动产生的具有宽带特性的热噪声,其电压均方根值的正方与带宽、电导体电阻及绝对温度有直接的关系。对于电阻及晶体管(例如双极及场效应晶体管)来说,由于其电阻值并非为零,因此这类噪声影响不能忽视。2、闪烁噪声(低频):由于晶体表面不断产生或整合载流子而产生的噪声。在低频范围内,这类闪烁以低频噪声的形态出现,一旦进入高频范围,这些噪声便会变成“白噪声”。闪烁噪声大多集中在低频范围,对电阻器及半导体会造成干扰,而双极芯片所受的干扰比场效应晶体管大。3、射击噪声(肖特基):肖特基噪声由半导体内具有粒子特性的电流载流子所产生,其电流的均方根值正方与芯片的平均偏压电流及带宽有直接的关系。这种噪声具有宽带的特性。4、爆玉米噪声(popcornfrequency):半导体的表面若受到污染便会产生这种噪声,其影响长达几毫秒至几秒,噪声产生的原因仍然未明,在正常情况下,并无一定的模式。生产半导体时若采用较为洁净的工艺,会有助减少这类噪声。此外,由于不同运算放大器的输入级采用不同的结构,因此晶体管结构上的差异令不同放大器的噪声量也大不相同。
为什么数字电路地线和电源线上经常会有很大的噪声电压?
这是因为数字电路工作时会瞬间吸取很大的电流数字电路噪声,这些瞬变电流流过电源线和地线时数字电路噪声,由于电源线和地线电感的存在,会产生较大的反冲电压,这就是观察到的噪声电压。
减小这些噪声电压的方法一是减小电源线和地线的电感,如使用网格地、地线面、电源线面等,另一个方法是在电源线上使用适当的解耦电容(储能电容)。
电路中的噪声究竟是怎么回事
数字电路中存在干扰和噪声。基本上
不能达成我们所期望波形的
或者令我们波形产生变化的都算干扰和噪声
其中噪声多来源于
其他脉冲信号通过导线间的分布电容或公共电源线叠加到我们所期望的波形信号上
这时将产生噪声。
比如两根导线
传输不同频率的电流
根据变化的电场产生磁场
变化的磁场产生电场
所以
两根导线中的电流必然会产生互相的影响
。
自己总结的
以上
在数电中
貌似不用考虑噪声是怎么来的
只要知道如何解决就可以了。
什么是电路的噪声?
对于电子线路中所标称的噪声,可以概括地认为,它是对目的信号以外的所有信号的一个总称.最初人们把造成收音机这类音响设备所发出噪声的那些电子信号,称为噪声.但是,一些非目的的电子信号对电子线路造成的后果并非都和声音有关,因而,后来人们逐步扩大了噪声概念.例如,把造成视屏幕有白班呀条纹的那些电子信号也称为噪声.可能以说,电路中除目的的信号以外的一切信号,不管它对电路是否造成影响,都可称为噪声.例如,电源电压中的纹波或自激振荡,可对电路造成不良影响,使音响装置发出交流声或导致电路误动作,但有时也许并不导致上述后果.对于这种纹波或振荡,都应称为电路的一种噪声.又有某一频率的无线电波信号,对需要接收这种信号的接收机来讲,它是正常的目的信号,而对另一接收机它就是一种非目的信号,即是噪声.在电子学中常使用干扰这个术语,有时会与噪声的概念相混淆,其实,是有区别的.噪声是一种电子信号,而干扰是指的某种效应,是由于噪声原因对电路造成的一种不良反应.而电路中存在着噪声,却不一定就有干扰.在数字电路中.往往可以用示波器观察到在正常的脉冲信号上混有一些小的尖峰脉冲是所不期望的,而是一种噪声.但由于电路特性关系,这些小尖峰脉冲还不致于使数字电路的逻辑受到影响而发生混乱,所以可以认为是没有干扰.当一个噪声电压大到足以使电路受到干扰时,该噪声电压就称为干扰电压.而一个电路或一个器件,当它还能保持正常工作时所加的最大噪声电压,称为该电路或器件的抗干扰容限或抗扰度.一般说来,噪声很难消除,但可以设法降低噪声的强度或提高电路的抗扰度,以使噪声不致于形成干扰.
数字电路都有什么噪声
要说明数字电路,还必须先说明什么是模拟电路.模拟电路就是利用信号的大小强弱(某一时刻的)表示信息内容的电路,例如声音经话筒变为电信号,其电信号的大小就对应于电信号大小强弱(电压的高低值或电流的大小值),用以处理该信号的电路(简称功放)就是模拟电路,.模拟信号在传输过程中,很容易受到干扰而产生失真(与原来不一样).
数字电路则不同,它不利用信号大小强弱来表示信息,它利用电压的高低或电流的有无或电路的通断来表示信息的1或0,用一联串的1或0编码表示某种信息(由于只有1与0两个数码,所以叫二进制编码,用以处理该信号的电路就是数字电路,它利用电路的通断来表示信息的1或0
严格来说,数字电路包括了脉冲电路和数字逻辑电路两部分。脉冲电路主要研究脉冲的产生、变换和测量。尽管脉冲波形形状多样,但它们都有共同点,就是整个波形都由若干个暂态和稳态过程组成。为了获得暂态过程,脉冲电路必须包括两个组成都分:一个是开关电路,用来接通和断开电路,以破坏电路稳态建立暂态;一个是惰性电路,用以控制暂态过程时间。我们使用的开关是晶体三极管、二极管、mos管及由它们构成的集成电路。常用的隋性电路有rc、rl、rlc和延迟线,其中以rc电路为主。
数字逻辑电路是一门研究数字信号的编码、运算、记忆、计数、存储、分配、测量和传输的科学技术。简单地说是用数字信号去实现运算、控制和测量的科学。
数字电路与模拟电路相比有如下优点:
1.电路结构简单,容易制造,便于集成和系列化生产。成本低廉,使用方便,
2.由数字电路组成的数字系统,工作准确可靠,精度高。
3.不仅能完成数值运算,还可以进行逻辑运算和判断,在控制系统中这是不可缺少的.因此数字电路又可称作数字逻辑电路。
数字电路相对于模拟电路的这一系列优点,使它在通信、自动控制、测量仪器及计算机等各个科学领城内得到广泛的应用
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