연산 증폭기에는 다양한 노이즈 소스가 있습니다( 연산 증폭기 ) 하지만 가장 신비한 노이즈 소스는 플리커 노이즈입니다. 이는 트랜지스터의 바이어스 전류로 인한 전도 레인 및 노이즈 내의 불규칙성으로 인해 발생합니다. 이 노이즈는 주파수에 따라 역으로 향상되므로 종종 1/f 노이즈라고 합니다. 이 노이즈는 더 높은 주파수에서 여전히 존재합니다. 그러나 연산 증폭기의 다른 잡음원이 제어하기 시작하여 1/f 잡음 효과에 반대합니다. 이 소음은 작동과 같은 모든 전자 장치에 영향을 미칩니다. 증폭기 그러나이 노이즈 소스는 저주파 데이터 수집 시스템 내에서 제한이 없습니다. 낮은 오프셋 드리프트 및 낮은 초기 오프셋과 같은 최상의 DC 성능을 제공하기 위해 제로 드리프트 증폭기는 저주파 애플리케이션에 매우 중요한 플리커 노이즈를 제거하는 추가 이점도 있습니다. 이 문서에서는 깜박임 소음 – 작업 및 응용 프로그램.

플리커 노이즈/플리커 노이즈 정의란 무엇입니까?

플리커 노이즈 또는 1/f 노이즈는 거의 모든 전자 장치에서 간단히 발생하는 전자 노이즈의 일종으로 베이스 전류로 인해 전도성 채널 내의 불순물, 트랜지스터 내 생성 및 재결합 노이즈와 같은 다양한 기타 효과가 나타날 수 있습니다. 이 노이즈는 종종 핑크 노이즈 또는 1/f 노이즈라고 합니다. 이 노이즈는 모든 전자 기기에서 주로 발생하며 일반적으로 직류 흐름과 관련이 있지만 원인은 다양합니다. 그것은 많은 전자 분야에서 중요하며 RF 소스로 활용되는 발진기에서 중요합니다.

이 잡음은 주파수가 증가하면 이 잡음의 전력 스펙트럼 밀도가 증가하기 때문에 저주파 잡음이라고도 합니다. 이 노이즈는 일반적으로 몇 KHz 이하에서 관찰할 수 있습니다. 깜박임 잡음 대역폭 범위는 10MHz ~ 10Hz입니다.

“개루프 제어 시스템의 특성은 다음을 제외하고 모두 포함합니다. ”

플리커 잡음 방정식

플리커 노이즈는 거의 모든 전자 부품에서 발생합니다. 따라서 이 노이즈는 트랜지스터 및 특히 반도체 소자와 관련하여 언급됩니다. MOSFET 장치. 이 노이즈는 다음과 같이 표현할 수 있습니다.

에스(에프) = 케이/에프

플리커 노이즈 작동 원리

플리커 노이즈는 모든 저항에 존재하는 열 노이즈 수준보다 높은 전체 노이즈 수준을 증가시키는 방식으로 작동합니다. 이 노이즈는 후막 및 탄소 구성 저항기 , 과도한 잡음으로 알려진 곳에서 대조적으로 권선 저항기는 깜박임 잡음이 가장 적습니다.

이 노이즈는 두 재료의 경계면 사이에 무작위로 갇혔다가 방출되는 전하 캐리어로 인해 발생할 수 있습니다. 따라서 이러한 현상은 전기 신호를 기록하기 위해 계측 증폭기에 사용되는 반도체에서 일반적으로 발생합니다.

이 노이즈는 단순히 주파수의 반대에 비례합니다. RF 발진기와 같은 많은 응용 프로그램에는 잡음이 우세한 많은 영역과 산탄 잡음 및 열 잡음과 같은 소스의 백색 잡음이 우세한 다른 영역이 있습니다. 일반적으로 저주파에서의 이 잡음은 적절하게 설계된 시스템을 지배합니다.

1/F 노이즈 제거

일반적으로 자르거나 초퍼 안정화 기술은 증폭기의 오프셋 전압을 줄이기 위해 사용됩니다. 그러나 플리커 노이즈는 DC 저주파 노이즈에 가깝기 때문에 이 기법을 사용하면 플리커 노이즈도 효율적으로 줄일 수 있다. 이 기술은 i/p 단계에서 i/p 신호를 자르고 번갈아 가며 작동한 다음 다시 o/p 단계에서 신호를 자르는 방식으로 작동합니다. 따라서 이것은 다음과 같습니다. 조정 구형파로.

플리커 잡음에 대한 ADA4522-2 블록 다이어그램

위의 ADA4522 블록 다이어그램에서 i/p 신호는 CHOP에서 초핑 주파수로 간단하게 변조될 수 있습니다._안에 단계. CHOP에서의 i/p 신호_밖으로 스테이지는 초기 주파수로 다시 동기적으로 복조되며 동시에 증폭기 i/p 스테이지의 플리커 노이즈와 오프셋은 초핑 주파수로 간단하게 변조됩니다.

원래의 오프셋 전압을 줄이는 것 외에도 오프셋 내 변화와 공통 모드 전압이 감소하여 매우 우수한 DC 선형성과 높은 CMRR(공통 모드 제거비)을 제공합니다. Chopping은 또한 오프셋 전압 드리프트와 온도를 감소시킵니다. 이러한 이유로 Chopping을 사용하는 증폭기를 종종 제로 드리프트 증폭기라고 합니다. 여기서 우리가 고려해야 할 한 가지 주요 사항은 제로 드리프트 증폭기가 증폭기의 깜박임 잡음만 제거한다는 것입니다. 센서와 같은 다양한 소스에서 발생하는 깜박임 잡음은 그대로 통과합니다.

절단에 사용되는 장단점은 출력에 스위칭 아티팩트를 설정하고 입력 바이어스 전류를 향상시킨다는 것입니다. 증폭기 출력에서 리플 및 글리치는 오실로스코프에서 볼 수 있으며 노이즈 스파이크는 스펙트럼 분석기로 볼 때 노이즈의 스펙트럼 밀도에서 볼 수 있습니다. 아날로그 장치에서 ADA4522 제로 드리프트 증폭기 제품군과 같은 최신 제로 드리프트 증폭기는 특허받은 오프셋 및 리플 보정 루프 회로를 활용하여 스위칭 아티팩트를 줄입니다.

도마는 ADC 및 계측 증폭기 . 초핑은 AD8237 트루 레일 투 레일, AD7124-4 저잡음 및 저전력, 제로 드리프트 계측 증폭기, 24비트 Σ-Δ ADC, 32비트 Σ-Δ ADC와 같은 다양한 장치에서 이 잡음을 제거하는 데 사용됩니다. , AD7177-2 초저잡음 등

구형파 변조 사용의 한 가지 주요 단점은 이러한 파형이 다양한 고조파를 갖는다는 것입니다. 따라서 모든 고조파의 노이즈는 dc back으로 복조됩니다. 대신에 사인파 변조를 사용하면 노이즈에 훨씬 덜 취약하고 간섭이 존재하는 큰 노이즈에서 극히 작은 신호를 개선할 수 있습니다. 따라서 이 접근 방식은 잠금 증폭기를 통해 사용됩니다.

열 잡음과 플리커 잡음의 차이

열 잡음과 깜박임 잡음의 차이점은 아래에서 설명합니다.

열 잡음	플리커 노이즈
평형 상태의 전기 도체에서 전자의 열적 교반에 의해 생성되는 잡음을 열 잡음이라고 합니다.	두 재료의 인터페이스 사이에 무작위로 갇혔다가 방출된 전하 캐리어로 인해 발생하는 노이즈를 플리커 노이즈라고 합니다.
이 노이즈는 Johnson 노이즈, Nyquist 노이즈 또는 Johnson-Nyquist 노이즈라고도 합니다.	이 노이즈는 1/f 노이즈라고도 합니다.
열 잡음은 저항 전체에 전류가 흐를 때 항상 발생합니다.	이 노이즈는 일반적으로 다양한 전기 신호를 기록하기 위해 계측 증폭기에 사용되는 반도체에서 발생합니다.
기생 저항 성분이 낮을수록 열 잡음 강도가 감소합니다.	이 노이즈 강도는 증폭기의 오프셋 전압이 감소할 때마다 초퍼 또는 초퍼 안정화 방법을 통해 감소합니다.
전체 SAR 이미지에서 후방 산란 신호를 정규화하여 열 잡음을 제거할 수 있으며, 이는 SAR 데이터의 정량적 및 정성적 활용에 모두 필요합니다.	이 노이즈는 ac excitation & chopping과 같은 다양한 기술로 제거할 수 있습니다.

MOSFET의 Flicker Noise는 무엇입니까?

MOSFET은 GHz 범위와 같이 높은 차단 주파수(fc)를 갖는 반면 BJT & JFET는 1kHz와 같은 더 낮은 컷오프 주파수를 갖습니다. 일반적으로 낮은 주파수의 JFET는 BJT에 비해 더 많은 잡음을 나타내며 수 kHz와 같은 높은 'fc'를 가질 수 있으며 깜박임 잡음에는 적합하지 않습니다.

장점과 단점

그만큼 플리커 노이즈 장점 다음을 포함하십시오.

저주파 잡음이므로 주파수를 높이면 이 잡음이 줄어듭니다.
장치의 제조 절차 및 물리학과 관련된 반도체 장치 내부의 고유한 노이즈입니다.
효과는 일반적으로 전자 부품 내의 저주파에서 관찰됩니다.

그만큼 플리커 노이즈 단점 다음을 포함하십시오.

모든 정밀 DC 신호 체인에서 이 노이즈는 성능을 제한할 수 있습니다.
전체 잡음 수준은 모든 유형의 저항기에서 열 잡음 수준 이상으로 증가할 수 있습니다.
주파수에 따라 다릅니다.

애플리케이션

그만큼 깜박임 잡음의 응용 전자는 다음을 포함합니다.

이 노이즈는 일부 수동 장치 및 모든 능동 전자 부품에서 발견됩니다.
이 현상은 일반적으로 계측 증폭기에서 전기 신호를 기록하는 데 주로 사용되는 반도체에서 발생합니다.
BJT의 이 노이즈는 장치의 증폭 한계를 결정합니다.
이 노이즈는 탄소 구성 저항기에서 발생합니다.
일반적으로 이 노이즈는 활성 장치에서 발생하는데, 이는 전하가 임의의 동작을 수반하기 때문입니다.

큐). 깜박임 노이즈가 분홍색으로 간주되는 이유는 무엇입니까?

핑크 노이즈는 스펙트럼 전력 밀도가 옥타브당 3dB씩 감소하기 때문에 플리커 노이즈라고도 합니다. 따라서 핑크 노이즈 밴드 전력은 주파수에 반비례합니다. 주파수가 높으면 전력이 낮습니다.

Q) Flickering Noise는 어떻게 없애나요?

이 잡음은 증폭기의 오프셋 전압을 낮추는 초퍼 안정화 기술을 통해 효율적으로 줄일 수 있다.

큐). 플리커 노이즈는 어떻게 측정됩니까?

전류나 전압의 플리커 노이즈 측정은 다른 종류의 노이즈 측정과 유사하게 수행할 수 있습니다. 샘플링 스펙트럼 분석기 장비는 노이즈에서 유한 시간 샘플을 가져와 FFT 알고리즘을 통해 푸리에 변환을 계산합니다. 이러한 장비는 이 소음을 완전히 측정하기 위해 저주파에서 작동하지 않습니다. 따라서 샘플링 장비는 광대역이며 잡음이 많습니다. 여러 샘플 트레이스를 사용하고 평균화하여 노이즈를 줄일 수 있습니다. 기존 유형의 스펙트럼 분석기 장비는 협대역 획득으로 인해 여전히 우수한 SNR을 가지고 있습니다.

따라서 이것은 플리커 노이즈 개요 – 응용 프로그램 작업. 플리커 노이즈의 특징은 다음과 같습니다. 이 소음은 주파수가 감소할 때 증가하며, 이 소음은 전자 장치 내의 DC 전류와 연관되며 모든 옥타브에서 동일한 전력 콘텐츠를 포함합니다. 여기 당신을위한 질문이 있습니다, 백색 소음은 무엇입니까?