Səs-küy fiquru (NF) əsasları: nəyi və necə bir alıcının dizaynına kömək etmək üçün istifadə edəcəyiniz - tək bir mərhələ.

Səs-küylü Şəkil (NF): bir mif, həm də vacib RF parametridir.

Bir çox RF insanının həqiqətən başa düşmək və tətbiq etməkdə çətinlik çəkdikləri şərtlərdən biridir.

Bunların üzərində işlədiyiniz zaman sizi çox qarışdırmaq üçün mürəkkəb düsturlar var.

Bir alıcı dizayn etmək üçün onları düzgün tətbiq etməkdə çətinlik çəkə bilərsiniz.

Son dərəcə zəif siqnallarla istifadə üçün sxemlər tərtib edərkən səs-küy vacib bir məqamdır.

Səs-küylü Şəkil (NF), bir cihaz, siqnalın səs-küy nisbətinə (SNR) nə qədər pisləşdirdiyini, daha aşağı göstəriciləri daha yaxşı performans göstərdiyini göstərir.

Siqnal yolundakı hər bir cihazın səs-küy töhfəsi Siqnalın Səs nisbəti səviyyəsini əhəmiyyətli dərəcədə pisləşdirməməsi üçün kifayət qədər aşağı olmalıdır.

Mən sizə bu asan və ümumi RF anlayışlarını göstərəcəm və nəticədə RF layihələrini və satış məhsullarını çox səhv etmədən çox qısa müddət ərzində dizayn edə və tamamlaya biləcəksiniz.

Daha qabaqcıl təfərrüatları öyrənmək istəyənləriniz üçün bir neçə resurs təqdim edəcəyəm.

"KTB" nədir?
Səs-küy faktoru və səs-küy rəqəmini müzakirə etməzdən əvvəl, qəbuledici səs-küy haqqında daha yaxşı bilmək lazımdır.

Bilmək lazım olan ilk şey, məkanın hər yerində bir termal səs-küy var və bu, üzləşməyimiz və idarə etməyimiz lazım olan minimum səs-küydür.

Ondan qurtula bilməyəcəyik.

Bu təməl səs-küy olmasaydı, qəbuledicinin dizaynı daha asan olardı.

Bütün digər səs-küy növləri arzuolunan deyil və bunları minimuma endirmək üçün əlimizdən gələni etməliyik.

Güc bir növü olduğundan ümumiyyətlə vattlarda səs-küy ifadə edirik.

Bu istilik səs-küy gücünün amplitüdü:

Termal səs-küy = k (Joules / ˚K) × T (˚K) × B (Hz)

Bol, Joules / ˚K-də Boltzmann sabit olduğu yer, T Kelvin (° K) ilə B, Hz-də bant genişliyi.

Əgər
k = 1.38 × 10−23
T = 290 ° K (17 ° C və ya 62.6 ° F-ə bərabərdir)
Və,
B = 1Hz
Sonra,
Thermal Noise =1.38×10−23×290×1
= 4.002 × 10−21W / Hz
= 4.002 × 10−18mW / Hz

DBm-ə çevirsək,
4.002×10−18mW/Hz=10log(4.002×10−18)
= 6.0−180 = −174dBm / Hz
Bu 1 Hz bant @ 17 ° C-lik istilik səs-küy gücündədir və Səs Şəkil ilə işləməzdən əvvəl bu rəqəmi ürəkdən xatırlamalısınız.

Termal səs-küy və temperatur:

Aşağıdakı cədvəldə hertz başına istilik səs-küyü əks olunur:

Bu cədvəldə gördüyünüz kimi, bu 2 həddindən artıq temperatur -40 ° C ilə 75 ° C arasındakı istilik səs-küy fərqidir

−173.2−174.9 = 1.7dBm

Bu səbəbdən rahatlıq üçün ümumiyyətlə istinadlar olaraq 17 ° C (290 ° K) & -174 dBm orta rəqəmini alırıq.

Termal səs-küy və işləmə tezliyi bandı:

1 MHz bant genişliyi üçün,

Termal səs-küy = −174dBm + 10log (1 × 106)

= 114dBm

Bu termini nə qədər bildiyinizi yoxlamaq üçün "istilik səs-küyünü" 2 sual ilə bağlayacağıq. Aşağıda müzakirə edəcəyimiz bu vacib parametr "Səs-küy rəqəmi" ni görməyə davam etməzdən əvvəl bunu yaxşı bilməlisən:

Q1:  -25 ° C-də termal səs-küy hertsə neçə dBm-dir?

Ans.     -174.7 dBm

Q2: 250 ° C-də 65 kHz bir lent genişliyi ilə ümumi termal səs-küy neçə dBm-dir?

Ans.     -119.3 dBm


Səs nisbəti siqnalı (SNR)
 


Alıcının həssaslığı alıcının demodulyasiya və zəif bir siqnaldan məlumat əldə etmək qabiliyyətinin ölçüsüdür. Həssaslığı faydalı məlumat əldə edə biləcəyimiz ən aşağı siqnal gücü səviyyəsi olaraq qiymətləndiririk.

Bir alıcının ayırd edə biləcəyi ən zəif siqnal, qəbuledicinin siqnala nə qədər istilik səs əlavə etməsi funksiyasıdır. Səs-küy nisbətinə siqnal bu təsiri ölçməyin ən əlverişli yoludur.

Giriş siqnalı səs-küy nisbətinə

SNRin = Sin / Nin

Sin yer giriş siqnal səviyyəsidir, Nin isə giriş səs-küy səviyyəsidir.

Çıxış siqnalı səs-küy nisbətinə,

SNRout = Sout / Nout

Sout çıxış siqnal səviyyəsidir və Nout çıxış səs-küy səviyyəsidir.

KTB hər yerdə olduğundan, Sout / Nout heç vaxt Sin / Nin-dən yaxşı ola bilməz. Buna görə də ola biləcəyiniz ən yaxşı vəziyyət:

Cənub / Nout = Sin / Nin, (SNRout = SNRin)
 
Səs-küy Faktoru (F) &
Səs-küylü Şəkil (NF)
İrəliyə getmədən əvvəl bu iki termini "Səs-küy faktoru" və "Səs-küy şəkli" olaraq təyin etməliyik.

Səs-küy amili (F) = Sin / NinSout / Nout = SNRinSNRout
Səs-küy amili səs siqnalının bir cihaz tərəfindən necə pozulduğunun ölçüsüdür.

Səs-küy rəqəmi ilə işləməyinizdən əvvəl bu tərifi ürəkdən xatırlamalısınız.

Mükəmməl bir elektron dövrə (mövcud olmayan) bir səs-küy amilinə sahib olacaqdır.

Gerçək dünyada həmişə 1-dən böyükdür.

Və sadəcə,

= log (SNRin) Qeyd (SNRout)

Səs-küy rəqəmi həmişə 0 dB-dən çoxdur.

Aşağıdakı 2 nümunədən istifadə edərək bu 3 vacib termini izah etmək istərdim və ümid edirəm ki, hər bir addımdan keçməyə vaxt ayıracaqsınız.

Nümunə №1
Elektron dövrə şəffafdırsa, qazanc 0, daxili səs-küy səviyyəsi Nckt də 0-dır.

Ans.

Sin = Sout və Nin = Nout olduğundan

Səs-küy faktoru (F) = 1 və

Səs-küy şəkli (NF) = 10log (1) = 0

Bu dövrə demək olar ki, yoxdur.

Nümunə №2
Elektron dövrə 6 dB rezistor π şəbəkə attenuatoru (-6 DB) olarsa, səs-küy amili nədir?

Ans.

Həm Sin, həm də Nin 6 dB itkiyə sahibdir, beləliklə

Sout = (1/4) günah və güman ki,

Nout = (1/4) Nin

Ancaq hər yerdə minimal istilik səs-küyü kTB-dir.

Belə ki,
Nout = kTB
Buna görə də,
Səs-küy amili (F) = Sin / NinSout / Nout
= Sin / kTB (1/4) Sin / kTB = 4
Və,
Səs-küy şəkli (NF) = 10log (4) = 6dB
Səs-küy rəqəmi gözlənildiyi kimi 6dB-nin azalması ilə eynidır.

Nümunə №3

Gücləndiricinin qazancı 12 dB, səs-küy rəqəmi 3 dB,

(a) çıxış portundakı Hz (dBm) səs-küy səviyyəsi nədir, və

(b) bu ​​gücləndiricidə Hz başına əlavə səs-küy nədir (dBm ilə)?




Ans.

(A).
Bəri,
Belə ki,

Sout = 16 × Sin

Günah / Nin16Sin / Nout = 1.995

Buna görə də, çıxış limanındakı səs-küy səviyyəsi (dBm ilə):

=10log31.9+10logkTB=15.0−174

= 159.0dBm

(B).

və

Nout = 16 × Nin + (x + 1) kTB = (17 + x) kTB

F = Sin / kTB16Sin / (17 + x) kTB = 2

Bir neçə addım əməliyyatdan sonra

x = 15

Beləliklə, bu gücləndiricidə yaranan əlavə səs-küy (dBm):

15kTB=15×4.0×10−18mW

= 6.0 × 10−17mW = −162.2dBm

 

Tamam, bu yazını bağlamaq vaxtı gəldi. Səs-küy fiqurunun nə olduğunu və bundan necə istifadə edəcəyinizi həqiqətən anladığınızı bilmək xoşunuza gəlirmi? Bu 2 sualdan öyrənin:

S1: Bir LNA 20 dB qazanır. Çıxış limanında ölçülən səs-küy səviyyəsi -152 dBm / Hz-dirsə, onda bu gücləndiricinin NF-si nədir?

Ans. 2 dB

S2: Bir gücləndiricinin NF-si 1.0 dB-dır və əməliyyat tezliyinin genişliyi 200 kHz-dir, ölçülən çıxış limanının səs-küy səviyyəsi -132 dBm-dirsə, bu gücləndiricinin qazancı nədir?

Cavablar 18 dB

Mesaj yaz 

Message siyahısı