Der er forskellige støjkilder i en op-amp ( operationsforstærker ), men den mest mystiske støjkilde er flimmerstøj. Dette er forårsaget af uregelmæssigheder i ledningsbanen og støj på grund af forspændingsstrømmene i transistorerne. Denne støj forstærkes omvendt gennem frekvens, derfor kaldes den ofte 1/f-støj. Denne støj er stadig til stede ved højere frekvenser; dog begynder andre støjkilder i op-amp'en at styre, modsat 1/f-støjeffekterne. Denne støj vil påvirke al elektronik som f.eks forstærkere men denne støjkilde har ikke begrænsninger inden for lavfrekvente dataindsamlingssystemer. For at give den bedste jævnstrømsydelse som lav offset drift og lav initial offset, har nul-drift forstærkere også den ekstra fordel at eliminere flimmerstøj, hvilket er meget kritisk for lavfrekvente applikationer. Denne artikel diskuterer et overblik over flimmerstøj –arbejde og dets applikationer.

“gyrosensor, hvordan det fungerer ”

Hvad er definition af flimmerstøj/flimmerstøj?

Flimmerstøj eller 1/f-støj er en type elektronisk støj, der simpelthen forekommer i næsten alle elektroniske enheder og kan komme med forskellige andre effekter som urenheder i en ledende kanal, generering og rekombinationsstøj i en transistor på grund af basisstrøm. Denne støj kaldes ofte pink støj eller 1/f-støj. Denne støj forekommer hovedsageligt i alle elektroniske enheder, og den har forskellige årsager, selvom disse generelt er relateret til jævnstrømmen. Det er vigtigt i mange elektroniske felter, og det er vigtigt i oscillatorer, der bruges som RF-kilder.

Denne støj er også kendt som lavfrekvent støj, fordi den spektrale effekttæthed af denne støj vil blive øget, når frekvensen øges. Denne støj kan normalt observeres ved under nogle få KHz. Flimmerstøjens båndbredde varierer fra 10 MHz til 10 Hz.

Flimmerstøjligning

Flimmerstøj forekommer simpelthen i næsten alle elektroniske komponenter. Så denne støj er nævnt i forhold til halvlederenheder som transistorer og især MOSFET enheder. Denne støj kan udtrykkes som

S(f) = K/f

Flimmer støj arbejdsprincip

Flimmerstøj virker ved at øge det samlede støjniveau over det termiske støjniveau, som er til stede i alle modstande. Denne støj findes simpelthen i tykfilm og carbon-sammensætning modstande , hvor end det er kendt som overskydende støj, I modsætning hertil har trådviklede modstande den mindste mængde flimmerstøj.

Denne støj kan være forårsaget af ladningsbærere, der er fanget og frigivet tilfældigt mellem to materialers grænseflader. Dette fænomen forekommer således normalt i halvledere, der anvendes i instrumenteringsforstærkere til optagelse af elektriske signaler.

Denne støj er ganske enkelt proportional med det modsatte af frekvensen. I mange applikationer som RF-oscillatorer er der mange områder, hvor støjen dominerer og andre områder, hvor den hvide støj fra kilder som skudstøj og termisk støj dominerer. Generelt dominerer denne støj ved lave frekvenser et korrekt designet system.

Eliminerer 1/F-støj

Generelt er det at hakke el Chopper stabiliseringsteknik bruges til at reducere forstærkerens offsetspænding. Men da flimmerstøj er tæt på DC lavfrekvent støj, reduceres den også effektivt ved at bruge denne teknik. Denne teknik fungerer simpelthen ved at hakke eller skifte mellem i/p-signalerne på i/p-trinnet og derefter igen hakke signalerne på o/p-stadiet. Så dette er lig med modulation med en firkantbølge.

ADA4522-2 blokdiagram for flimmerstøj

I ovenstående ADA4522-blokdiagram kan i/p-signalet simpelthen moduleres til chopping-frekvensen ved CHOP_I scene. i/p-signalet ved CHOP_UD trin demoduleres synkront tilbage til sin oprindelige frekvens, og samtidig moduleres flimmerstøjen og offset fra forstærkerens i/p trin blot til chopping-frekvensen.

Ud over at mindske den oprindelige offsetspænding, reduceres ændringen inden for offset og common-mode spænding, hvilket giver meget god DC linearitet og et højt CMRR (common-mode rejection ratio). Chopping reducerer også offset spændingsdrift og temperatur, på grund af denne grund kaldes forstærkeren, der bruger chopping, ofte nuldriftsforstærkere. Her er en hovedting, vi skal overveje, det er, at nuldriftsforstærkerne kun fjerner flimmerstøjen fra forstærkeren. Enhver flimmerstøj fra forskellige kilder som f.eks. sensoren vil passere uændret.

Afvejningen, der bruges til chopping, er, at den opsætter skifteartefakter i outputtet og forbedrer input-forspændingsstrømmen. På forstærkerens udgang er krusningen og fejlene synlige, når de er set på et oscilloskop, og støjspidser er synlige i støjens spektrale tæthed, når de ses med en spektrumanalysator. Fra analoge enheder bruger de nyeste nul-drift-forstærkere som ADA4522-nul-drift-forstærkerfamilien en patenteret offset og et ripple correction loop-kredsløb for at reducere koblingsartefakter.

Hakning bruges også til ADC'er og instrumenteringsforstærkere . Chopping bruges til at eliminere denne støj i forskellige enheder som AD8237 ægte skinne-til-skinne, AD7124-4 lav støj og lav effekt, nul-drift instrumenteringsforstærker, 24-bit Σ-Δ ADC, 32-bit Σ-Δ ADC , AD7177-2 ultralav støj osv.

En væsentlig ulempe ved at bruge firkantbølgemodulation er, at disse bølger har forskellige harmoniske. Så støj ved hver harmonisk vil blive demoduleret til DC tilbage. I stedet for dette, hvis vi bruger sinusbølgemodulation, så er dette meget mindre sårbart over for støj og kan forbedre ekstremt små signaler i den store støj ellers interferens. Så denne tilgang bruges gennem lock-in forstærkere.

Forskellen mellem termisk støj og flimmerstøj

Forskellen mellem termisk støj og flimmerstøj diskuteres nedenfor.

Termisk støj	Flimmerstøj
Den støj, der genereres af den termiske omrøring af elektronerne i en elektrisk leder i ligevægt, er kendt som termisk støj.	Støjen, der er forårsaget af tilfældigt fangede og frigivne ladningsbærere mellem to materialers grænseflader, er kendt som flimmerstøj.
Denne støj er også kendt som Johnson-støj, Nyquist-støj eller Johnson-Nyquist-støj.	Denne støj er også kendt som 1/f-støj.
Termisk støj opstår altid, når strømmen løber gennem modstanden.	Denne støj opstår normalt i halvledere, der bruges i en instrumenteringsforstærker til at optage forskellige elektriske signaler.
Termisk støjintensitet vil blive reduceret af de lavere parasitmodstandskomponenter.	Denne støjintensitet vil blive reduceret gennem en chopper- eller chopper-stabiliseringsmetode, hvor som helst forstærkerens offsetspænding reduceres.
Termisk støj kan fjernes ved at normalisere backscatter-signalet i det komplette SAR-billede, hvilket er nødvendigt for både kvantitativ og kvalitativ udnyttelse af SAR-data.	Denne støj kan fjernes med forskellige teknikker som AC excitation og hakning.

Hvad er flimmerstøj i MOSFET?

MOSFET'er har en høj afskæringsfrekvens (fc) ligesom GHz-området BJT'er & JFET'er har en lavere afskæringsfrekvens som 1 kHz. Generelt udviser JFET'er ved lave frekvenser mere støj sammenlignet med BJT'er, og de kan have høj 'fc' som flere kHz og foretrækkes ikke til flimmerstøj.

Fordele og ulemper

Det flimmer støj fordele omfatte følgende.

Det er en lavfrekvent støj, så hvis frekvensen øges, vil denne støj blive reduceret.
Det er en iboende støj i halvlederenheder, der er relateret til enhedernes fremstillingsprocedure og fysik.
Effekterne observeres normalt ved lave frekvenser i elektroniske komponenter.

Det flimmer støj ulemper omfatte følgende.

I enhver præcis DC-signalkæde kan denne støj begrænse ydeevnen.
Det samlede støjniveau kan øges i forhold til det termiske støjniveau i alle typer modstande.
Det er frekvensafhængigt.

Ansøgninger

Det anvendelser af flimmerstøj e omfatter følgende.

Denne støj findes i nogle passive enheder og alle aktive elektroniske komponenter.
Dette fænomen opstår normalt inden for halvledere, der hovedsageligt bruges til at optage elektriske signaler i instrumenteringsforstærkere.
Denne støj i BJT'er bestemmer enhedens forstærkningsbegrænsninger.
Denne støj opstår i kulstofsammensætningsmodstande.
Generelt forekommer denne støj i aktive enheder, fordi ladningen har tilfældig adfærd.

Q). Hvorfor betragtes Flicker Noise som lyserød?

Lyserød støj kaldes også flimmerstøj, fordi dens spektrale effekttæthed reduceres med 3 dB pr. oktav. Så den lyserøde støjbåndeffekt er omvendt proportional med frekvensen. Når frekvensen er højere, så er effekten lavere.

Q), Hvordan slipper jeg af med flimrende støj?

Denne støj kan effektivt reduceres gennem en chopper-stabiliseringsteknik, hvor forstærkerens offsetspænding reduceres.

Q). Hvordan måles flimmerstøj?

Flimmerstøjmålingen i strøm eller spænding kan udføres på samme måde som andre former for støjmåling. Samplingspektrumanalysatorinstrumentet tager en endelig tidsprøve fra støjen og beregner Fourier-transformationen gennem FFT-algoritmen. Disse instrumenter fungerer ikke ved lave frekvenser til fuldstændigt at måle denne støj. Så samplingsinstrumenter er bredbånd og har høj støj. Disse kan mindske støjen ved at bruge flere prøvespor og beregne et gennemsnit af dem. Konventionelle spektrumanalysatorinstrumenter har stadig overlegen SNR på grund af deres smalbåndsopsamling.

Dette er således en oversigt over flimmerstøj – arbejde med applikationer. Egenskaberne ved flimmerstøj er; denne støj øges, når frekvensen reduceres, denne støj er forbundet med en jævnstrøm i elektroniske enheder, og den inkluderer det samme effektindhold i hver oktav. Her er et spørgsmål til dig, hvad er hvid støj?