ວິທີການຫຼຸດຜ່ອນສຽງລົບກວນຂອງເຄື່ອງກວດຈັບແສງ

ວິທີການຫຼຸດຜ່ອນສຽງລົບກວນຂອງເຄື່ອງກວດຈັບແສງ

ສຽງລົບກວນຂອງເຄື່ອງກວດຈັບແສງສ່ວນໃຫຍ່ປະກອບມີ: ສຽງລົບກວນກະແສໄຟຟ້າ, ສຽງລົບກວນຄວາມຮ້ອນ, ສຽງລົບກວນການສັ່ນສະເທືອນ, ສຽງລົບກວນ 1/f ແລະ ສຽງລົບກວນແຖບກວ້າງ, ແລະອື່ນໆ. ການຈັດປະເພດນີ້ເປັນພຽງການຈຳແນກທີ່ຂ້ອນຂ້າງຄ່ອນຂ້າງຫຍາບຄາຍເທົ່ານັ້ນ. ໃນຄັ້ງນີ້, ພວກເຮົາຈະແນະນຳລັກສະນະ ແລະ ການຈັດປະເພດສຽງລົບກວນທີ່ລະອຽດກວ່າເພື່ອຊ່ວຍໃຫ້ທຸກຄົນເຂົ້າໃຈຜົນກະທົບຂອງສຽງລົບກວນປະເພດຕ່າງໆຕໍ່ສັນຍານຜົນຜະລິດຂອງເຄື່ອງກວດຈັບແສງໄດ້ດີຂຶ້ນ. ພຽງແຕ່ການເຂົ້າໃຈແຫຼ່ງກຳເນີດຂອງສຽງລົບກວນເທົ່ານັ້ນທີ່ພວກເຮົາຈະສາມາດຫຼຸດຜ່ອນ ແລະ ປັບປຸງສຽງລົບກວນຂອງເຄື່ອງກວດຈັບແສງໄດ້ດີຂຶ້ນ, ດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງເຮັດໃຫ້ອັດຕາສ່ວນສັນຍານຕໍ່ສຽງລົບກວນຂອງລະບົບດີຂຶ້ນ.

ສຽງລົບກວນຈາກການຍິງແມ່ນການປ່ຽນແປງແບບສຸ່ມທີ່ເກີດຈາກລັກສະນະທີ່ບໍ່ຕໍ່ເນື່ອງຂອງຕົວນຳປະຈຸໄຟຟ້າ. ໂດຍສະເພາະໃນຜົນກະທົບຂອງໂຟຕອນໄຟຟ້າ, ເມື່ອໂຟຕອນກະທົບກັບອົງປະກອບທີ່ຮັບຮູ້ແສງເພື່ອສ້າງເອເລັກຕຣອນ, ການສ້າງເອເລັກຕຣອນເຫຼົ່ານີ້ແມ່ນແບບສຸ່ມ ແລະ ສອດຄ່ອງກັບການແຈກຢາຍ Poisson. ຄຸນລັກສະນະທາງສະເປກຕຣຳຂອງສຽງລົບກວນຈາກການຍິງແມ່ນຮາບພຽງ ແລະ ບໍ່ຂຶ້ນກັບຂະໜາດຄວາມຖີ່, ແລະ ດັ່ງນັ້ນມັນຈຶ່ງຖືກເອີ້ນວ່າສຽງລົບກວນສີຂາວ. ຄຳອະທິບາຍທາງຄະນິດສາດ: ຄ່າສະເລ່ຍຮາກສອງ (RMS) ຂອງສຽງລົບກວນຈາກການຍິງສາມາດສະແດງໄດ້ດັ່ງນີ້:

ໃນບັນດາພວກເຂົາ:

e: ປະຈຸໄຟຟ້າ (ປະມານ 1.6 × 10-19 ຄູລອມ)

Idark: ກະແສນ້ຳມືດ

Δf: ແບນວິດ

ສຽງລົບກວນຈາກການຍິງແມ່ນສັດສ່ວນກັບຂະໜາດຂອງກະແສໄຟຟ້າ ແລະ ມີຄວາມໝັ້ນຄົງໃນທຸກຄວາມຖີ່. ໃນສູດ, Idark ເປັນຕົວແທນຂອງກະແສໄຟຟ້າມືດຂອງໂຟໂຕໄດໂອດ. ນັ້ນຄື, ໃນເວລາທີ່ບໍ່ມີແສງ, ໂຟໂຕໄດໂອດມີສຽງລົບກວນກະແສໄຟຟ້າມືດທີ່ບໍ່ຕ້ອງການ. ໃນຖານະທີ່ເປັນສຽງລົບກວນທີ່ມີຢູ່ທາງໜ້າສຸດຂອງເຄື່ອງກວດຈັບໂຟໂຕໄດໂອດ, ກະແສໄຟຟ້າມືດທີ່ໃຫຍ່ກວ່າ, ສຽງລົບກວນຂອງເຄື່ອງກວດຈັບໂຟໂຕໄດໂອດກໍ່ຈະຫຼາຍຂຶ້ນ. ກະແສໄຟຟ້າມືດຍັງໄດ້ຮັບຜົນກະທົບຈາກແຮງດັນປະຕິບັດການໄບອັດຂອງໂຟໂຕໄດໂອດ, ນັ້ນຄື, ແຮງດັນປະຕິບັດການໄບອັດທີ່ໃຫຍ່ກວ່າ, ກະແສໄຟຟ້າມືດກໍ່ຈະຫຼາຍຂຶ້ນ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ແຮງດັນເຮັດວຽກໄບອັດຍັງມີຜົນກະທົບຕໍ່ຄວາມຈຸຂອງຈຸດເຊື່ອມຕໍ່ຂອງເຄື່ອງກວດຈັບໂຟໂຕໄດໂອດ, ດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງມີອິດທິພົນຕໍ່ຄວາມໄວ ແລະ ແບນວິດຂອງເຄື່ອງກວດຈັບໂຟໂຕໄດໂອດ. ຍິ່ງໄປກວ່ານັ້ນ, ແຮງດັນໄບອັດທີ່ໃຫຍ່ກວ່າ, ຄວາມໄວ ແລະ ແບນວິດກໍ່ຈະຫຼາຍຂຶ້ນ. ດັ່ງນັ້ນ, ໃນແງ່ຂອງສຽງລົບກວນຈາກການຍິງ, ກະແສໄຟຟ້າມືດ ແລະ ປະສິດທິພາບແບນວິດຂອງໂຟໂຕໄດໂອດ, ການອອກແບບທີ່ສົມເຫດສົມຜົນຄວນໄດ້ຮັບການປະຕິບັດຕາມຄວາມຕ້ອງການຂອງໂຄງການຕົວຈິງ.

2. ສຽງກະພິບ 1/f

ສຽງລົບກວນ 1/f, ເຊິ່ງເອີ້ນກັນວ່າສຽງລົບກວນການກະພິບ, ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນເກີດຂຶ້ນໃນຊ່ວງຄວາມຖີ່ຕ່ຳ ແລະ ກ່ຽວຂ້ອງກັບປັດໃຈຕ່າງໆເຊັ່ນ: ຂໍ້ບົກຜ່ອງຂອງວັດສະດຸ ຫຼື ຄວາມສະອາດຂອງພື້ນຜິວ. ຈາກແຜນວາດຄຸນລັກສະນະທາງສະເປກຕຣຳຂອງມັນ, ສາມາດເຫັນໄດ້ວ່າຄວາມໜາແໜ້ນຂອງສະເປກຕຣຳພະລັງງານຂອງມັນມີຂະໜາດນ້ອຍກວ່າຢ່າງຫຼວງຫຼາຍໃນຊ່ວງຄວາມຖີ່ສູງກ່ວາໃນຊ່ວງຄວາມຖີ່ຕ່ຳ, ແລະ ສຳລັບທຸກໆການເພີ່ມຂຶ້ນ 100 ເທົ່າຂອງຄວາມຖີ່, ສຽງລົບກວນຄວາມໜາແໜ້ນຂອງສະເປກຕຣຳຈະຫຼຸດລົງເປັນເສັ້ນຊື່ 10 ເທົ່າ. ຄວາມໜາແໜ້ນຂອງສະເປກຕຣຳພະລັງງານຂອງສຽງລົບກວນ 1/f ແມ່ນສັດສ່ວນກົງກັນຂ້າມກັບຄວາມຖີ່, ນັ້ນຄື:

ໃນບັນດາພວກເຂົາ:

SI(f): ຄວາມໜາແໜ້ນຂອງສະເປກຕຣຳພະລັງງານສຽງລົບກວນ

ຂ້ອຍ: ປັດຈຸບັນ

f: ຄວາມຖີ່

ສຽງລົບກວນ 1/f ມີຄວາມສຳຄັນໃນຊ່ວງຄວາມຖີ່ຕ່ຳ ແລະ ອ່ອນແຮງລົງເມື່ອຄວາມຖີ່ເພີ່ມຂຶ້ນ. ລັກສະນະນີ້ເຮັດໃຫ້ມັນເປັນແຫຼ່ງທີ່ມາຂອງການແຊກແຊງທີ່ສຳຄັນໃນການນຳໃຊ້ຄວາມຖີ່ຕ່ຳ. ສຽງລົບກວນ 1/f ແລະ ສຽງລົບກວນແຖບກວ້າງສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນມາຈາກສຽງລົບກວນແຮງດັນຂອງເຄື່ອງຂະຫຍາຍສຽງປະຕິບັດການພາຍໃນເຄື່ອງກວດຈັບແສງ. ຍັງມີແຫຼ່ງສຽງລົບກວນອື່ນໆອີກຫຼາຍຢ່າງທີ່ສົ່ງຜົນກະທົບຕໍ່ສຽງລົບກວນຂອງເຄື່ອງກວດຈັບແສງ, ເຊັ່ນ: ສຽງລົບກວນຈາກການສະໜອງພະລັງງານຂອງເຄື່ອງຂະຫຍາຍສຽງປະຕິບັດການ, ສຽງລົບກວນກະແສໄຟຟ້າ, ແລະ ສຽງລົບກວນຄວາມຮ້ອນຂອງເຄືອຂ່າຍຄວາມຕ້ານທານໃນການຂະຫຍາຍຂອງວົງຈອນເຄື່ອງຂະຫຍາຍສຽງປະຕິບັດການ.

3. ແຮງດັນ ແລະ ສຽງລົບກວນກະແສໄຟຟ້າຂອງເຄື່ອງຂະຫຍາຍສຽງປະຕິບັດງານ: ຄວາມໜາແໜ້ນຂອງແຮງດັນ ແລະ ກະແສໄຟຟ້າແມ່ນສະແດງຢູ່ໃນຮູບຕໍ່ໄປນີ້:

ໃນວົງຈອນເຄື່ອງຂະຫຍາຍສຽງປະຕິບັດການ, ສຽງລົບກວນກະແສໄຟຟ້າແບ່ງອອກເປັນສຽງລົບກວນກະແສໄຟຟ້າໃນເຟສ ແລະ ສຽງລົບກວນກະແສໄຟຟ້າປີ້ນກັບ. ສຽງລົບກວນກະແສໄຟຟ້າໃນເຟສ i+ ໄຫຼຜ່ານຄວາມຕ້ານທານພາຍໃນຂອງແຫຼ່ງ Rs, ສ້າງສຽງລົບກວນແຮງດັນທຽບເທົ່າ u1= i+*Rs. ສຽງລົບກວນກະແສໄຟຟ້າປີ້ນກັບ I- ໄຫຼຜ່ານຕົວຕ້ານທານທຽບເທົ່າ R ເພື່ອສ້າງສຽງລົບກວນແຮງດັນທຽບເທົ່າ u2= I-* R. ດັ່ງນັ້ນ, ເມື່ອ RS ຂອງແຫຼ່ງຈ່າຍໄຟມີຂະໜາດໃຫຍ່, ສຽງລົບກວນແຮງດັນທີ່ປ່ຽນຈາກສຽງລົບກວນກະແສໄຟຟ້າກໍ່ມີຂະໜາດໃຫຍ່ຫຼາຍເຊັ່ນກັນ. ດັ່ງນັ້ນ, ເພື່ອເພີ່ມປະສິດທິພາບໃຫ້ສຽງລົບກວນດີຂຶ້ນ, ສຽງລົບກວນແຫຼ່ງຈ່າຍໄຟ (ລວມທັງຄວາມຕ້ານທານພາຍໃນ) ກໍ່ເປັນທິດທາງທີ່ສຳຄັນສຳລັບການປັບປຸງໃຫ້ດີທີ່ສຸດ. ຄວາມໜາແໜ້ນຂອງສະເປກຕຣຳຂອງສຽງລົບກວນກະແສໄຟຟ້າບໍ່ປ່ຽນແປງຕາມການປ່ຽນແປງຄວາມຖີ່ເຊັ່ນກັນ. ດັ່ງນັ້ນ, ຫຼັງຈາກຖືກຂະຫຍາຍໂດຍວົງຈອນ, ມັນ, ເຊັ່ນດຽວກັບກະແສໄຟຟ້າມືດຂອງໂຟໂຕໄດໂອດ, ປະກອບເປັນສຽງລົບກວນຂອງເຄື່ອງກວດຈັບໂຟໂຕໄດ້ຢ່າງຄົບຖ້ວນ.

4. ສຽງລົບກວນຄວາມຮ້ອນຂອງເຄືອຂ່າຍຄວາມຕ້ານທານສຳລັບການເພີ່ມ (ປັດໄຈການຂະຫຍາຍ) ຂອງວົງຈອນເຄື່ອງຂະຫຍາຍສຽງປະຕິບັດງານສາມາດຄິດໄລ່ໄດ້ໂດຍໃຊ້ສູດຕໍ່ໄປນີ້:

ໃນບັນດາພວກເຂົາ:

k: ຄ່າຄົງທີ່ຂອງໂບລດຊ໌ມັນ (1.38 × 10-23J/K)

T: ອຸນຫະພູມຢ່າງແທ້ຈິງ (K)

R: ສຽງລົບກວນຄວາມຮ້ອນຄວາມຕ້ານທານ (ohms) ແມ່ນກ່ຽວຂ້ອງກັບອຸນຫະພູມ ແລະ ຄ່າຄວາມຕ້ານທານ, ແລະ ລະດັບຄວາມຖີ່ຂອງມັນແມ່ນຮາບພຽງ. ສາມາດເຫັນໄດ້ຈາກສູດວ່າ ຄ່າຄວາມຕ້ານທານເພີ່ມຫຼາຍເທົ່າໃດ, ສຽງລົບກວນຄວາມຮ້ອນກໍ່ຈະຫຼາຍຂຶ້ນເທົ່ານັ້ນ. ແບນວິດໃຫຍ່ເທົ່າໃດ, ສຽງລົບກວນຄວາມຮ້ອນກໍ່ຈະຫຼາຍຂຶ້ນເທົ່ານັ້ນ. ດັ່ງນັ້ນ, ເພື່ອຮັບປະກັນວ່າຄ່າຄວາມຕ້ານທານ ແລະ ຄ່າແບນວິດຕອບສະໜອງທັງຄວາມຕ້ອງການເພີ່ມ ແລະ ຄວາມຕ້ອງການຂອງແບນວິດ, ແລະ ໃນທີ່ສຸດກໍ່ຕ້ອງການສຽງລົບກວນຕ່ຳ ຫຼື ອັດຕາສ່ວນສັນຍານຕໍ່ສຽງລົບກວນສູງ, ການເລືອກຕົວຕ້ານທານເພີ່ມຕ້ອງໄດ້ຮັບການພິຈາລະນາ ແລະ ປະເມີນຢ່າງລະມັດລະວັງໂດຍອີງໃສ່ຄວາມຕ້ອງການຂອງໂຄງການຕົວຈິງເພື່ອໃຫ້ໄດ້ອັດຕາສ່ວນສັນຍານຕໍ່ສຽງລົບກວນທີ່ເໝາະສົມຂອງລະບົບ.

ສະຫຼຸບ

ເຕັກໂນໂລຊີການປັບປຸງສຽງລົບກວນມີບົດບາດສຳຄັນໃນການເພີ່ມປະສິດທິພາບຂອງເຄື່ອງກວດຈັບແສງ ແລະ ອຸປະກອນເອເລັກໂຕຣນິກ. ຄວາມແມ່ນຍຳສູງໝາຍເຖິງສຽງລົບກວນຕ່ຳ. ຍ້ອນວ່າເຕັກໂນໂລຊີຕ້ອງການຄວາມແມ່ນຍຳທີ່ສູງຂຶ້ນ, ຄວາມຕ້ອງການສຳລັບສຽງລົບກວນ, ອັດຕາສ່ວນສັນຍານຕໍ່ສຽງລົບກວນ, ແລະ ພະລັງງານສຽງລົບກວນທຽບເທົ່າຂອງເຄື່ອງກວດຈັບແສງກໍ່ສູງຂຶ້ນເລື້ອຍໆ.