傳感(gan)器電路(lu)內(nei)部的(de)噪(zao)聲有(you)哪幾(ji)種情況？

電路(lu)設計是傳感(gan)器功(gong)用好(hao)壞的(de)關鍵要素，由於(yu)溫(wen)濕度(du)傳感(gan)器輸(shu)出端是(shi)纖細的(de)信號(hao)，假(jia)定由於(yu)噪聲引(yin)起有(you)用的(de)信號(hao)被(bei)吞沒(mei)，所(suo)以增(zeng)強傳感(gan)器電路(lu)的(de)抗(kang)幹擾性超(chao)卓(zhuo)。咱(zan)們(men)需了解傳感(gan)器電路(lu)噪(zao)聲的(de)來(lai)歷，以便(bian)找(zhao)出好(hao)的(de)方(fang)法來(lai)下降(jiang)噪聲。傳感(gan)器電路(lu)噪(zao)聲壹般(ban)有(you)如下七(qi)種：

1、低(di)頻噪(zao)聲，

低(di)頻噪(zao)聲是由內(nei)部的(de)導電微(wei)粒(li)不(bu)連(lian)續運(yun)動(dong)構成(cheng)的(de)。是(shi)碳(tan)膜(mo)電阻，其碳(tan)質(zhi)材(cai)料(liao)內部存(cun)在許(xu)多(duo)纖細顆粒，顆粒之(zhi)間是不(bu)連(lian)續的(de)，在(zai)電流(liu)流(liu)過期(qi)，會(hui)使(shi)電阻的(de)導電率(lv)發生改(gai)動惹(re)起電流(liu)的(de)改(gai)動，發生(sheng)相似(si)接(jie)觸(chu)不(bu)良(liang)的(de)閃(shan)爆(bao)電弧(hu)。晶(jing)體(ti)管也(ye)發(fa)生過相似(si)的(de)爆(bao)裂噪聲和(he)閃耀(yao)噪(zao)聲，其發(fa)生(sheng)機(ji)理(li)與(yu)電阻中(zhong)微(wei)粒(li)的(de)不(bu)連(lian)續性相近(jin)，也與(yu)晶(jing)體(ti)管的(de)摻雜水平有(you)關。
 

2、半導體(ti)器材(cai)發(fa)生(sheng)的(de)散(san)粒噪聲

由於(yu)半導體(ti)PN結兩(liang)頭勢壘區(qu)電壓的(de)改(gai)動，導致(zhi)累積(ji)在此區(qu)域的(de)電荷(he)數(shu)量(liang)改(gai)動(dong)，然後(hou)出現(xian)電容(rong)效(xiao)應(ying)。當(dang)外(wai)加正(zheng)向電壓升(sheng)高(gao)時，N區(qu)的(de)電子(zi)和(he)P區(qu)會向耗盡(jin)區(qu)運動(dong)，相當(dang)於(yu)對電容(rong)充(chong)電。當(dang)正(zheng)向電壓小時，它使(shi)電子(zi)和(he)空穴(xue)遠(yuan)離(li)耗盡(jin)區(qu)，相當(dang)於(yu)電容(rong)放電。外(wai)加反(fan)向電壓時，耗盡(jin)區(qu)改動(dong)相反(fan)。當(dang)電流(liu)流(liu)經勢壘區(qu)，這種改動會(hui)惹(re)起流(liu)過勢壘區(qu)的(de)電流(liu)發生纖細不(bu)堅決，而發生(sheng)電流(liu)噪聲。發生(sheng)的(de)噪(zao)聲巨(ju)細與(yu)溫(wen)度(du)、頻(pin)帶(dai)寬(kuan)度△f成(cheng)正比。

3、高(gao)頻熱噪聲

高頻(pin)熱噪聲是由於(yu)導電體(ti)內部電子(zi)的(de)無(wu)規(gui)則運動發(fa)生(sheng)的(de)。溫(wen)度(du)越(yue)高(gao)，電子(zi)運動就越(yue)劇烈。導體(ti)內部電子(zi)的(de)無(wu)規(gui)則運動會(hui)在(zai)其(qi)內(nei)部構成(cheng)許(xu)多(duo)纖細的(de)電流(liu)不(bu)堅決，因(yin)其(qi)是(shi)無(wu)序(xu)運動，故(gu)它的(de)均(jun)勻總電流(liu)為(wei)零，但當(dang)它作(zuo)為(wei)壹個(ge)元(yuan)件(jian)(或作(zuo)為(wei)電路(lu)的(de)壹(yi)部分)被(bei)接入(ru)擴(kuo)展電路(lu)後(hou)，其(qi)內(nei)部的(de)電流(liu)就會(hui)被(bei)擴(kuo)展成(cheng)為(wei)噪聲源(yuan)，對作(zuo)業在(zai)高頻(pin)頻段內的(de)電路(lu)高(gao)頻(pin)熱噪聲影(ying)響(xiang)尤甚(shen)。

壹般(ban)在工(gong)頻內(nei)，電路(lu)的(de)熱噪聲與(yu)通(tong)頻帶(dai)成(cheng)正(zheng)比，通(tong)頻帶(dai)越(yue)寬(kuan)，電路(lu)熱噪聲的(de)影(ying)響(xiang)就越(yue)大(da)。以(yi)壹個1kΩ的(de)電阻為(wei)例，假(jia)定電路(lu)的(de)通(tong)頻帶(dai)為(wei)1MHz，則出現(xian)在電阻兩(liang)頭的(de)開路電壓噪(zao)聲有(you)效值為(wei)4μV(設溫(wen)度(du)為(wei)室溫(wen)T=290K)。看起(qi)來(lai)噪聲的(de)電動(dong)勢並(bing)不(bu)大，但假(jia)定將(jiang)其(qi)接入(ru)壹個(ge)增益為(wei)106倍的(de)擴(kuo)展電路(lu)時，其輸(shu)出噪(zao)聲可達4V，這時對電路(lu)的(de)幹擾就很大(da)了。
 

4、晶(jing)體(ti)管的(de)噪(zao)聲

晶體(ti)管的(de)噪(zao)聲首(shou)要有(you)熱噪聲、散粒(li)噪(zao)聲、閃耀(yao)噪(zao)聲。

熱噪聲是由於(yu)載流(liu)子(zi)不(bu)規(gui)則的(de)熱運動(dong)通(tong)過BJT內(nei)3個區(qu)的(de)體(ti)電阻及(ji)相應(ying)的(de)引(yin)線(xian)電阻時而發生(sheng)。其(qi)間溫(wen)濕度(du)變送(song)器所(suo)發生(sheng)的(de)噪(zao)聲是首(shou)要的(de)。

壹(yi)般所(suo)說的(de)BJT中(zhong)的(de)電流(liu)，僅僅壹個均勻(yun)值(zhi)。實(shi)踐(jian)上(shang)通(tong)過發(fa)射結(jie)註(zhu)入(ru)到基(ji)區(qu)的(de)載(zai)流(liu)子(zi)數目，在各個(ge)瞬時不(bu)相同(tong)，因(yin)此發射電流(liu)或集(ji)電流(liu)都(dou)有(you)無規(gui)則的(de)不(bu)堅決，會發生散(san)粒(li)噪(zao)聲。

由於(yu)半導體(ti)材(cai)料(liao)及(ji)制作(zuo)工(gong)藝程度使(shi)得晶體(ti)管外(wai)表(biao)清潔處(chu)置(zhi)欠好而惹起(qi)的(de)噪(zao)宣稱為(wei)閃耀(yao)噪(zao)聲。它與(yu)半導體(ti)外表(biao)少(shao)數載流(liu)子(zi)的(de)復(fu)合有(you)關，表現為(wei)發射電流(liu)的(de)凹凸(tu)，其電流(liu)噪聲譜(pu)密度(du)與(yu)頻(pin)率(lv)近似(si)成(cheng)反(fan)比，又稱(cheng)1/f噪聲。它首(shou)要在低(di)頻(kHz以(yi)下)規(gui)劃起首(shou)要效果。

5、電阻器的(de)噪(zao)聲

電阻的(de)幹擾來自於(yu)電阻中(zhong)的(de)電感(gan)、電容(rong)效(xiao)應(ying)和(he)電阻本身(shen)的(de)熱噪聲。例如(ru)壹(yi)個阻值為(wei)R的(de)實(shi)芯(xin)電阻，可等(deng)效(xiao)為(wei)電阻R、寄生(sheng)電容(rong)C、寄(ji)生(sheng)電感(gan)L的(de)串並(bing)聯(lian)。寄生電容(rong)為(wei)0.1～0.5pF，寄生(sheng)電感(gan)為(wei)5～8nH。在頻(pin)率(lv)高於(yu)1MHz時，這些寄(ji)生電感(gan)電容(rong)就不(bu)可無(wu)視了。

電阻都(dou)發(fa)生熱噪聲，壹個(ge)阻值為(wei)R的(de)電阻(或BJT的(de)體(ti)電阻、FET的(de)溝道(dao)電阻)未接(jie)入(ru)電路(lu)時，在頻(pin)帶B內所(suo)發生(sheng)的(de)熱噪聲電壓式(shi)中(zhong)：k為(wei)玻爾茲(zi)曼常(chang)數(shu);T是溫(wen)度(du)(單(dan)位：K)。熱噪聲電壓本(ben)身(shen)是壹(yi)個非周(zhou)期(qi)改(gai)動(dong)的(de)時間函(han)數(shu)，它的(de)頻(pin)率(lv)規(gui)劃是很廣(guang)大。所(suo)以寬(kuan)頻帶(dai)擴(kuo)展電路(lu)受(shou)噪(zao)聲的(de)影(ying)響(xiang)比窄(zhai)頻帶大。

電阻發生(sheng)接(jie)觸噪(zao)聲，接觸(chu)噪(zao)聲電壓式(shi)中(zhong)：I為(wei)流(liu)過電阻的(de)電流(liu)均方(fang)值;f為(wei)頻率(lv);k是與(yu)材(cai)料(liao)幾許(xu)外(wai)形(xing)有(you)關的(de)常(chang)數。由於(yu)Vc在低(di)頻段(duan)起著(zhe)重(zhong)要的(de)效(xiao)果，所(suo)以它是(shi)低(di)頻傳感(gan)器的(de)首(shou)要噪聲源(yuan)。

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