مضخم ضوضاء منخفض لتقدير ضوضاء المقاوم

الضوضاء في كل مكان حولنا ، وفي حين أنه من السهل تحديد الضوضاء الصوتية باستخدام آذاننا ، يصعب تحديد الضوضاء الإلكترونية ، حتى مع الأدوات المناسبة. يعد محلل الطيف الأداة الأكثر استخدامًا لقياس الضوضاء ، ولكنه يضيف أيضًا ضوضاء إلى أي إشارة تبحث عنها. [Limpkin] عمل على قياس إشارات الضوضاء الصغيرة جدًا باستخدام محلل الطيف ، وشارك نتائجه في مشاركة مدونة كاملة.

كان هدفه هو قياس الضوضاء الناتجة عن مقاومة 50 أوم ، وهي أكثر الممانعة شيوعًا على مدخلات ومخرجات أنظمة التردد اللاسلكي. صيغة قوة ضوضاء جونسون نيكويست يخبرنا أن جهد الضوضاء المتوقع في عرض نطاق ترددي واحد هرتز هو 0.9 نانوفولت فقط – صغير بأي معيار ، وترتيب من حيث الحجم أصغر من ضوضاء أرضية الطيف النموذجي للمحلل. [Limpkin] لذلك صمم مكبر للصوت ومخزن إشارة لزيادة إشارة الضوضاء بمعامل 100 ، باستخدام مضخم صوت منخفض للغاية يعمل على زوج من البطاريات 9 فولت.

ومع ذلك ، كانت هناك مشكلة في هذه الدائرة: سيتم أيضًا تضخيم أي جهد تيار مستمر شارد موجود عند مدخلاته إلى مستويات يمكن أن تلحق الضرر بمنفذ الإدخال الحساس للمحلل. لتجنب هذا، [Limpkin] قررت إضافة دائرة مقص إلى مكبر الصوت الخاص بها. هذا زوج من المقارنات التي تراقب باستمرار جهد خرج مكبر الصوت وتفصله عبر مفتاح سيليكون إذا تجاوز 200 مللي فولت. [Limpkin] قام بتعبئة دائرته في علبة مُشكلة بشكل جميل وأجرى اختبارات مختلفة للتأكد من أن المقص يعمل بشكل موثوق ، حتى في وجود مدخلات عابرة سريعة.

مع وجود الجزازة في مكانها ، كان متأكدًا من إجراء قياسات الضوضاء المخطط لها. النتيجة النهائية ؟ حوالي 0.89 nV ، كما تنبأت النظرية. عادةً ما يتطلب قياس إشارات مستوى الفولت النانوي معدات دقيقة للغاية والكثير من الحيل لتقليل الضوضاء. ومع ذلك ، في بعض الأحيان ، تكون الضوضاء هي فقط ما تحتاجه لصنع جهاز إرسال لاسلكي. شكرا على النصيحة، [alfonso32]!