Mạch tương tự là trung tâm của nhiều loại hệ thống điện tử. Nó phục vụ để cung cấp tín hiệu chính xác và chính xác cho một loạt các ứng dụng. Tuy nhiên, một trong những thách thức mà các kỹ sư thiết kế phải đối mặt là đối phó với tiếng ồn. nhiễu và nhiễu điện từ (EMI) trong các mạch này. Sự không đồng đều như vậy có thể gây nhiễu tín hiệu đầu ra. ảnh hưởng tiêu cực đến sự phát triển của các mạch đáng tin cậy và không bị nhiễu. Bài viết này sẽ khám phá các loại tiếng ồn và thảo luận về các chiến lược thực tế để giảm tác động của chúng.

Nguồn và loại nhiễu

Có nhiều yếu tố gây ra nhiễu trong các mạch tương tự, chẳng hạn như nhiễu nhiệt, nhiễu bắn, nhiễu nhấp nháy và nhiễu điện từ. Mỗi loại nhiễu ảnh hưởng đến các thiết bị trong các mạch khác nhau và hiểu các nguồn này là điều cần thiết để giảm tiếng ồn hiệu quả.

Tiếng ồn nhấp nháy, còn được gọi là nhiễu 1 / f, là một hiện tượng tần số thấp gây ra bởi sự không đồng đều trong đường dẫn và dòng phân cực trong bóng bán dẫn. Mặc dù không thể kiểm soát trực tiếp tiếng ồn nhấp nháy bên trong, nhưng các nhà thiết kế hệ thống có thể giảm hiệu ứng này bằng cách chọn bộ khuếch đại phù hợp cho ứng dụng.

Tiếng ồn sốc, hoặc tiếng ồn Schottky, là do sự không hoàn hảo trong độ dẫn điện của chất mang điện tích. Khi một electron gặp chướng ngại vật (chẳng hạn như sự không hoàn hảo trong kim loại), thế năng tích lũy cho đến khi electron có thể vượt qua chướng ngại vật đó một cách đột ngột. Do đó, dòng điện càng nhỏ thì điện áp tiếng ồn xung kích càng lớn. Tăng dòng điện làm giảm hiệu ứng theo tỷ lệ và cải thiện tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu.

Tiếng ồn nhiệt có trong tất cả các loại thiết bị trong mạch. Cho dù là thiết bị chủ động hay thụ động. Nhiệt độ cao hơn làm tăng cường chuyển động của các electron. Điều này làm tăng thêm tính ngẫu nhiên cho chuyển động và biến nó thành tiếng ồn. Tiếng ồn nhiệt tương tự như tiếng ồn sốc ở chỗ nó có phân bố xác suất Gaussian.

Kỹ thuật giảm tiếng ồn

Có một số kỹ thuật có thể được sử dụng để giảm tiếng ồn, bao gồm:

Chọn thiết bị phù hợp: Chọn một thiết bị có giá trị nhiễu thấp và khả năng chống nhiễu cao là điều cần thiết đối với các thiết kế nhạy cảm với nhiễu. Bộ khuếch đại Op Bộ điều chỉnh áp suất và điện trở có độ chính xác cao có thể giảm đáng kể nhiễu. Op-amps có mật độ nhiễu điện áp (nV / √Hz) và mật độ nhiễu hiện tại nên được chọn. (pA / √Hz) Thấp

Thêm mạch rẽ nhánh và lọc: Sử dụng tụ điện rẽ nhánh trên chân cấp nguồn của op-amp để giảm nhiễu tần số cao xâm nhập vào ampchất lót. Các bộ lọc thụ động (chẳng hạn như bộ lọc thông thấp) cũng có thể được thêm vào ở đầu vào hoặc đầu ra để giảm nhiễu ở các dải tần số không mong muốn.

Cải tiến đối với cách bố trí nối đất và mạch: Kỹ thuật nối đất và bố trí mạch phù hợp là rất quan trọng để giảm tiếp xúc với tiếng ồn. Các mặt phẳng mặt đất tương tự và kỹ thuật số nên được tách biệt. Loại bỏ các vòng nối đất và giữ các mẫu mạch có dòng điện cao hoặc gây nhiễu tránh xa các mẫu mạch tương tự nhạy cảm với tín hiệu.

Bằng cách cải tiến kỹ thuật nối đất, thêm mạch rẽ nhánh và lọc, đồng thời lựa chọn thiết bị phù hợp. Các kỹ sư có thể tự tin rằng các mạch tương tự của họ sẽ cung cấp hiệu suất chính xác và đáng tin cậy. Ngay cả khi làm việc trong môi trường tiếng ồn cao