शोर और वी / √Hz का वास्तव में क्या मतलब है?

Question

में (op amp) डेटाशीट के आंकड़े वी / butHz में व्यक्त किए जाते हैं, लेकिन

1. यह इकाई कहां से आती है? वर्गमूल क्यों? मुझे इसका उच्चारण कैसे करना चाहिए?
2. मुझे इसकी व्याख्या कैसे करनी चाहिए?
3. मुझे पता है कि कम बेहतर है, लेकिन क्या ऐसा शोर आंकड़ा होगा जो मेरे दायरे में ट्रेस चौड़ाई को भी दोगुना कर देगा?
4. क्या यह मान शोर अनुपात के संकेत की गणना में उपयोगी है? या मैं इस संख्या के साथ क्या मजेदार गणना कर सकता हूं?
5. क्या शोर हमेशा V / VHz में व्यक्त किया जाता है?

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डेव एवब्लॉग जोन्स इस वीडियो में V / inHz यूनिट की व्याख्या करते हैं: EEVblog # 528 - ओप्पम इनपुट शोर वोल्टेज ट्यूटोरियल

— जिप्पी

Answer 1

"वोल्ट प्रति वर्गमूल हर्त्ज़"।

शोर में एक शक्ति स्पेक्ट्रम है, और जैसा कि आप व्यापक स्पेक्ट्रम की अपेक्षा करेंगे, जितना अधिक शोर आप देखेंगे। इसलिए बैंडविड्थ समीकरण का हिस्सा है। सबसे आसान है कि किसी प्रतिरोधक में थर्मल शोर के समीकरण के साथ व्याख्या करना:

$\dfrac{v^2}{R} = 4kT\Delta f$

$k$$\Delta f$

$v = \sqrt{4kT R\Delta f}$

इसलिए आपके पास बैंडविड्थ का वर्गमूल है। यदि आप शक्ति या ऊर्जा के संदर्भ में शोर व्यक्त करते हैं तो आपके पास वर्गमूल नहीं होगा।

$1/f$

बाएं ग्राफ सफेद शोर के सपाट स्पेक्ट्रम को दर्शाता है, दायां ग्राफ गुलाबी शोर को 3 डीबी / ऑक्टेव दिखाता है:

आप एक आस्टसीलस्कप पर शोर को स्पष्ट कर सकते हैं, लेकिन आप इसे इस तरह से माप नहीं सकते हैं। ऐसा इसलिए है क्योंकि आप जो देख सकते हैं, वह पीक वैल्यू है, जो आपको चाहिए वह आरएमएस वैल्यू है। इसमें से सबसे अच्छी बात यह है कि आप दो शोर स्तरों की तुलना कर सकते हैं, और अनुमान लगा सकते हैं कि एक दूसरे की तुलना में अधिक है। शोर की मात्रा निर्धारित करने के लिए आपको इसकी शक्ति / ऊर्जा को मापना होगा।

Comments

यह "वोल्ट प्रति वर्गमूल हर्त्ज़", "जूल", "केल्विन" (सभी लोअरकेस में है, सिवाय इसके कि वे कोई वाक्य शुरू करें) और "3 डीबी / ऑक्टेव" (संख्यात्मक मान और इकाई प्रतीक के बीच की जगह के साथ)। Physics.nist.gov/cuu/Units/units.html , और # 5 (उदाहरण में प्रति सेकंड "मीटर) और # 15 में Phys.nist.gov/cuu/Units-checklist.html

— तेलक्लेवो

@Telaclavo - मुझे पता है! :-) लेकिन मैं कभी-कभी गलती कर देता हूँ क्योंकि मुझे यह भी पता है (कुछ लोग इसके विरुद्ध त्रुटियां करते हैं ) कि किसी व्यक्ति के नाम से निकाली गई इकाई का संक्षिप्त नाम वास्तव में एक बड़े अक्षर के साथ है। इसलिए भ्रम। मैं इसे ठीक कर दूंगा।

— स्टीवन्वह

'झिलमिलाता शोर' = 'गुलाबी शोर'? आप एक अवरोधक में थर्मल शोर पर अपनी व्याख्या को आधार बनाते हैं, क्या मैं आर और टी की तुलना ओपैंप के इनपुट प्रतिबाधा और चिप के तापमान के साथ कर सकता हूं? (मेरी भावना कहती है 'नहीं', लेकिन मुझे नहीं पता क्यों)।

— जिप्पी

$^{12}$ $\Omega$$^{12}$ $\Omega$

ध्यान दें कि यदि आपका स्पेक्ट्रम डब्ल्यू / हर्ट्ज के बजाय डब्ल्यू / ऑक्टेव को मापता है, तो वे दो ग्राफ झुके हुए वामावर्त होंगे, और गुलाबी शोर साजिश सपाट होगी।

— एंडोलिथ

Answer 2

क्या यह मान शोर अनुपात के संकेत की गणना में उपयोगी है? या मैं इस संख्या के साथ क्या मजेदार गणना कर सकता हूं?

$\tilde v$

$$v_\mathrm{RMS}=\tilde v \cdot \sqrt{\Delta f}$$

• 7 nV / ⋅Hz ⋅ √ (20000 हर्ट्ज - 20 हर्ट्ज) = 0.99 μVrms

मान लें कि यह प्रमुख शोर स्रोत है, यदि आपके amp का लाभ 10 × (= +20 dB) है तो आउटपुट शोर है:

• 0.99 μVrms = 10 = 9.9 μVrms

ध्यान दें कि वास्तविक शोर वक्र हमेशा 7 nV / itHz नहीं होता है, यह कम आवृत्तियों पर ढलान करता है :

$$v_\mathrm{RMS}=\sqrt{\int^{f_2}_{f_1} \! \tilde v(f)^2\,df}$$

इसके अलावा, वास्तविक सर्किट में आदर्श ईंटवॉल एचपीएफ और एलपीएफ फिल्टर नहीं होते हैं, इसलिए आप इसके लिए " बराबर शोर बैंडविड्थ " की गणना करने के लिए " ईंटवॉल सुधार कारकों " का उपयोग करके क्षतिपूर्ति कर सकते हैं ।

उदाहरण के लिए, यदि आपके सर्किट में 1-पोल फ़िल्टर हैं, तो कुल शोर तब होगा

• 7 nV / ⋅Hz ⋅ √ (1.57 √ (20000 हर्ट्ज - 20 हर्ट्ज) = 1.24VVms

(स्वच्छता जांच: 1.22 μVrms पर नीरव फिल्टर उपायों के साथ मसाला।)

Answer 3

शोर के आंकड़ों पर बात करते समय, हम हमेशा वोल्टेज के बारे में बात नहीं कर रहे हैं। अक्सर, हम इसके बजाय सत्ता को देखते हैं। एक पावर वर्णक्रमीय घनत्व प्लॉट हमें दिखाता है कि यह शक्ति आवृत्तियों के बीच कैसे वितरित की जाती है। आवृत्तियों की पूरी श्रृंखला पर एकीकृत बेशक कुल बिजली का उत्पादन होता है, जिसे वाट में व्यक्त किया जाता है, इसलिए इंटीग्रैंड आमतौर पर प्रति वाट में इकाइयों वाट में व्यक्त किया जाता है।

जबकि कुल शक्ति शोर की मात्रा के लिए एक उपयोगी उपाय हो सकती है, वही वोल्टेज के लिए सही नहीं है। इस तरह का प्लॉट हर जगह शून्य होगा क्योंकि यह कोई शुद्ध वोल्टेज नहीं, केवल भिन्नता पैदा करता है। इस विचरण को संकेत वर्ग के रूप में व्यक्त किया जाता है, अर्थात इकाइयों V corresponding में, पहले से चर्चा की गई पावर वर्णक्रमीय घनत्व के समान रूप से: विद्युत वोल्टेज वर्ग के लिए आनुपातिक है।

यदि आप देखेंगे कि वोल्टेज विचरण को आवृत्तियों के बीच कैसे वितरित किया जाता है, तो आप इकाइयों का उपयोग प्रति झुंड प्रति वर्ग वोल्ट में करेंगे। आप वर्गाकार रूट: V / theHz को ले कर विचरण को संकेत शक्ति में बदल सकते हैं। दोनों का उपयोग किया जाता है और दोनों का मतलब एक ही है।