szumy

Parametry szumowe czwórnika liniowego – współczesne układy stanowią bloki z dostosowanymi zaciskami zewnętrznymi. Parametry są w szczególności przedstawiane na podstawie definicji, określonych z obserwacji sygnałów i przebiegów jakie na podstawie definicji, określanych z obserwacji sygnałów i przebiegu jakie występują na zaciskach układów. Właściwości szumowe jakie wynikają z istnienia w układach źródeł szumów prądowych i napięciowych, można przedstawić w postaci źródeł szumów dołączonej do dowolnej pary idealnego układu bezszumowego o znamionowych stałych właściwości elektrycznych. Te źródła mają określone wydajności w taki sposób by efekt działania źródeł szumów występujących był identyczny z efektem działania źródeł szumów w czwórniku rzeczywistym. Najczęściej stosowany jest układ zastępczy czwórnika z równoważnymi źródłami szumów jakie są umiejscowione na miejscu czwórnika bezszumowego. W ogólnym przypadku połowa szumów na wyjściu zależy nie tylko od poziomów czwórnika ale też od szumów źródła sygnału i jego impedancji. Całkowite szumy na wyjściu czwórników można przedstawić za pomocą jednego-wejściowego zastępczego źródła napięciowego. Taki opis ma jedną wadę polegającą na zależności szumów od impedancji źródła sygnałów. Jest on jednak powszechnie stosowany w praktyce do oceny układów. Wydajność zastępczego źródła można określić za pomocą parametrów szumowych czwórnika, równoważne wejściowe wag szumów temperatura szumowa, współczynnik samoistności (En, EN, Tn, TN, F, F(f))

W ogólnym przypadku gęstość widmowa mocy źródeł szumów zależy od częstotliwości z uwagi na te zależności od częstotliwości z uwagi na tę zależność. Wyróżnia się parametry wąskopasmowe En, Tn, F(f) nazywane tez punktowymi oraz szerokopasmowe EN, TN, F nazywane też wałkowymi, średnimi

Gęstość widma mocy $\frac{f}{t} \ll f_{0\ }waskopasmowe,\ \ \frac{f}{t} \cong f_{0\ }\text{\ szerokopasmowe}$

Współczynnik szumów: przy przechodzeniu sygnałów przez czwórnik liniowy szumy, które w nim występują dodaje się do szumów zawartych w sygnale wejściowym. To powoduje pogorszenie stosunku mocy sygnału do mocy szumów na wyjściu czwórnika w porównaniu z tym stosunkiem na jego wejściu. Ten stosunek mocy sygnału do mocy szumów jak i tak zdefiniowany współczynnik nie jest w pełni dyrektywnym parametrem, ponieważ jego wartość liczbowa zależy od poziomu szumów w źródle sygnału. Nie zależy od poziomu sygnału, jak i od poziomu szumów jakie występują w źródle sygnału jest tzw współczynnik szumów czwórnika liniowego standaryzowanej(F), a wyraźnymi degradacjami stosunku mocy szumów do mocy szumów przechodzących przecz czwórnik i w założeniu, że źródła szumów w źródle sygnału są szumy cieplne.


$$F = (\frac{\left( \frac{P_{S}}{P_{N}} \right)_{i}}{\left( \frac{P_{s}}{P_{n}} \right)_{\theta}})$$

Ponieważ stosunki mocy wystepujace w zaleznosci nie zależą od podasowania, można w sposób równoważny jako wsp szumów na wyjściu czwórnika tej częsci mocy która pochodzi od szumów sygnału.


$$F = \frac{P_{\text{ng}}}{K_{p} \bullet P_{\text{ni}}}\text{\ \ }P_{\text{ng}} - calkowita\ moc\ na\ wyjsciu$$


Pni = k • T • •f


T0 = 290K


Pni = kp • k  • T0 • f + Pn0 • k

Współczynnik szumów jest wielkością bezwymiarową dlatego może być określany w skali logarytmiczno liniowej. W skali log F[dB] =10logF. Określając standardowy współczynnik szumów umownie k*T0. Między parametrami istnieją ścisłe związki jeśli wielkości te są wyznaczone w tych samych warunkach (temp zasilanie itd). Często przyjmuje się układ zastępczy czwórnika z dwoma oddzielnymi do wyjścia równoważnymi źródłami szumów- napięciowym i prądowym.

Czwórnik rzeczywisty bezszumowy:

Czwórnik z dwoma nieskończonymi równoważnymi źródłami szumów odniesionymi do wyjścia napięciowym ZN[i] i prądowym in[f] Wydajność tych źródeł są niezależne od impedancji źródła sygnału.

k-stała Boltzmanna delta-szerokość pasma

Za pomocą wzmocnienia. szumów można określić wydajność źródła zastępczego czwórnika.

Gdy czwórniki są łączone kaskadowo to wypadkowy wsp. Szumów zależy od zdolności(?) tłumienia poszczególnych stopni. Szumy własne w każdym z nich można przenieść do obwodu wejściowego i przedstawić w postaci źródeł szumów o mocy rozporządzalnej(?), którą można określić z wykorzystaniem wsp. Szumów standardowego danego stopnia. Wypadkowy stand. wsp. Szumów układu złożonego z wielu stopni czwórników wyraża się wsp. Wypadkowym opisanym wzorem Frisa(?):


$$FW = F1 + \frac{F2 - 1}{Kpe1} + \frac{F3 - \ 1}{Kpe1 - kp2} + \frac{F4 - 1}{Kpe1 + kp2 + kp3}\ldots$$

Kpe1 – Wzmocnienie skuteczne 1-ego stopnia; kp2,kp3 – rozporządzalne wzmocnienie mocy

SCHEMAT na osobnej kartce!


Pno = F1kTof • Kpe1 • kp2+


+(F2−1)kTofkp2


$$F_{w} = \frac{P_{\text{no}}}{kT_{0}f \bullet K_{pe1} \bullet k_{p2}}$$


$$F_{w} = \frac{F_{1}kT_{o}f \bullet K_{pe1} \bullet k_{p2} + \left( F_{2} - 1 \right)kT_{o}f \bullet k_{p2}}{kT_{o}f \bullet K_{pe1} \bullet k_{p2}}$$


$$F_{w} = F_{1} + \frac{F_{2} - 1}{K_{pe1}}$$

Jedną z determinant jednoznaczności określania szumów jest pasmo częstotliwości układu pomiarowego. Wielkości wpływające na rozkład energii mierzonego, obserwowanego, wyznaczanego sygnału f. częstotliwości jest kwadrat modułu charakterystyki częstotliwościowej urządzenia pomiarowego. Wygodnym pomiarowo jest pasmo 3dB określone przez częstotliwości dolną oraz górną.


$$\left| H(f_{d)} \right|^{2} = \left| H(f_{g)} \right|^{2} = \frac{1}{2}\left| H(f) \right|^{2}\max$$

Przy pomiarach mocy jak i wartości skutecznych miarą szerokości pasma jest tzw. pasmo energetyczne, które definiuje się jako wielkość określoną zależnością:


$$f = \frac{\int_{0}^{\infty}{\left| H(f) \right|^{2}\text{αf}}}{\left| H \right|^{2}\max}$$

To pasmo charakteryzuje transmisje szumu białego, jego energii przez układ (efektywne, skuteczne). Stanowi ono ekwiwalent szumowego(?). Odnosi się ono do częstotliwości np. f0 , przy której moduł transmitancji osiąga wartość maksymalną.


Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Szumy w układach fizycznych
4.2.7 Parametry czasowe, 4.2 Sygnały i szumy
4.2.3 Źródła szumu w kablach miedzianych, 4.2 Sygnały i szumy
Szumy w obrazie
Szumy
4.2.8 Testowanie światłowodów, 4.2 Sygnały i szumy
Szumy, Lit. pol. po 1918 roku
4.2.2 Tłumienność i tłumienność przejścia w kablu miedzianym, 4.2 Sygnały i szumy
3 Szumy tranzystorów
2 Szumy nadmiarowe rezystorów
8 PodsTel wyk ad Szumy i Zak cenia
4.2.1 Przesyłanie sygnałów przez kable miedziane i światłowody, 4.2 Sygnały i szumy
4.2.9 Nowy standard, 4.2 Sygnały i szumy
4.2.4 Rodzaje przesłuchu, 4.2 Sygnały i szumy
17 szumy w ukladach elektronicznyc (2)
szumy sprawozdanie
3.2.9 Sygnały i szumy w światłowodach, 3.2 Media optyczne
SZUMY, wat
4.2.6 Inne parametry testowe, 4.2 Sygnały i szumy

więcej podobnych podstron