Questions tagged «noise»

关于由电噪声或提高模拟电路的信噪比引起的问题。

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如何清除噪音信号?
我正在通过PIC16F684控制4引脚PWM PC风扇,风扇速度由接近传感器的ADC读数驱动。一切正常。 我本来并不打算使用风扇的转速表输出,但是由于可用,我一直在用“示波器”对其进行监视,以确保在接近度和风扇速度之间的映射正常工作。 现在,我注意到的是,当PWM以100%的频率运行风扇时,转速信号(通过10K电阻上拉的漏极开路)非常干净: 但是,当我以不到100%的速度运行时,会很吵: 放大该噪音: 我猜想它受到PWM信号的影响,但我想了解原因和方式,以便将来在必要时可以对其进行清理。我真的很感兴趣,当您看到这样的噪音时应该怎么做,如何找到原因以及如何“解决”它。示波器设法触发正常,所以我想知道是否只是将其馈入PIC(RA2)上的外部中断引脚,它是具有CMOS电平的施密特触发器输入,那么我不会“看到”噪声,并且例如可能会从另一个引脚发出回声干净的信号以使LED或其他东西褪色。 因此,有人可以概括地解释如何去识别和纠正噪声信号吗?或者,如果范围太广,也许只是这个特定问题?另外,如果我的电路有任何问题,也很高兴知道。在下面的示意图中,我显示的信号是电路左侧的TACH输入: 更新 在收到@MichaelKaras和@techydude的有用建议后,我通过将Q2从电路中完全移除并直接将其接地,排除了第二个问题的根源。对噪音无明显影响。 因此,我然后在RA2上对外部中断进行了编码,以从备用引脚(在本例中为RA1)中回显出一个“干净的”信号,虽然有很大帮助,但由于错误的中断而仍然闪烁。(因此,我将中断设置为捕获上升沿,然后在触发时切换到下降沿,反之亦然,相应地设置/重置RA1)。 但是,在R3上还添加了一个100nF电容器(作为@techydude的建议的一部分)之后,我现在获得了更加稳定的输出。下面的屏幕截图是通过施密特触发的RA2输入并在RA1上重新输出进行清洁后的TACH信号:
19 pic  pwm  noise 


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如何选择用于连接单独接地层的电感器?
在一块将单独的模拟和数字接地层连接在一起的板上,通常使用电感器进行连接。如何选择该电感器?显然,它必须能够处理足够的电流,但是还有哪些其他重要因素呢? 我对电感器的类型而不是值更感兴趣,因为我希望尝试不同的值。
19 noise  ground  inductor 

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开关调节器电路发出高音调的原因可能是什么
我们使用1.5Mhz,内部开关的开关调节器(semtech.com/images/datasheet/sc185.pdf)设计了一个开关调节器电路。Vin是5V,Vout是3V3。我们有一个输入电容器(47uf),一个输出电容器(47uf)和一个电感器(1uH)。问题是,当打开系统电源时,我们大概听到了电感发出的高音。当电路消耗非常小的电流时,声音似乎更明显。随着当前需求的增加,声音通常变得不明显,但并非总是如此。 有什么想法我们可能做错了吗?我还有其他信息可以提供更具体的信息吗?我已经看过调节器的输出,就在电感器之前,我看到了一些振铃,但是我无法确定振铃是否正常。


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始终使用直径较大的导体来传输较小的信号是否明智?
最初写的这个问题听起来有点疯狂:最初是由一个同事问我这个笑话的。我是一名实验NMR物理学家。我经常想进行物理实验,最终将其归结为在约100-300 MHz的频率下测量较小的交流电压(〜µV),并吸收尽可能小的电流。我们通过谐振腔和阻抗匹配(50Ω)同轴导体来实现。因为有时我们想用一千瓦的射频对样品进行爆破,所以这些导体通常非常“轻巧”-直径为10 mm的同轴电缆,带有高质量的N型连接器,并且在感兴趣的频率下具有较低的低插入损耗。 但是,我认为这个问题很有趣,原因如下。现代同轴电缆导体组件的直流电阻通常以〜1Ω/ km进行测量,对于我通常使用的2 m电缆可以忽略不计。但是,在300 MHz时,电缆的趋肤深度为 δ= 2 ρωμ---√δ=2ρωμ \delta=\sqrt{{2\rho }\over{\omega\mu}} 大约四微米。如果假设同轴电缆的中心是一根实心线(因此忽略了邻近效应),则总的交流电阻有效 [R交流电≈ 大号ρπd δ,[R交流电≈大号ρπdδ, R_\text{AC}\approx\frac{L\rho}{\pi D\delta}, 其中D是电缆的总直径。对于我的系统,这约为0.2Ω。但是,如果将其他所有条件保持不变,那么这种幼稚的近似值意味着您的AC损耗比例为1 / D,这将意味着您希望导体尽可能大。 但是,以上讨论完全忽略了噪声。我了解至少应考虑三个主要噪声源:(1)导体本身和网络中匹配电容器中产生的热(Johnson-Nyquist)噪声,(2)RF辐射引起的噪声(3)散布噪声和1 / f噪声是由基本源产生的。我不确定这三个来源(以及我可能错过的任何来源)的相互作用将如何改变以上得出的结论。 尤其是预期约翰逊噪声电压的表达式, vñ= 4 千乙Ťř Δ ˚F--------√,vñ=4ķ乙Ť[RΔF, v_n=\sqrt{4 k_B T R \Delta f}, 它基本上与导体的质量无关,我天真地发现它很奇怪-可以预期,实际材料的较大热质量将为(至少是瞬态的)感应噪声电流提供更多机会。此外,我使用的所有东西都被RF屏蔽,但是我不禁认为屏蔽(以及房间的其余部分)将以300 K的黑体辐射...因此发出一些 RF,否则设计停止。 在某种程度上,我的直觉是,这些噪声过程将合谋使所用导体的直径无意义地增加,或者对右下方有害。天真的,我认为这显然是对的,否则实验室中将充满绝对大的电缆以用于敏感的实验。我对吗? 什么是该最佳同轴导体直径在交流频率f携带由一些小的幅度V的电位差的信息时,使用?一切都受(GaAs FET)前置放大器的局限性支配吗,以至于这个问题完全没有意义?

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链接40个移位寄存器会发生什么问题?
我打算将40个 74HC595移位寄存器链接在一起。74HC595s的整个链条将由5 V微控制器,这将产生被控制SDI,CLOCK及LATCH信号。 每个移位寄存器和微控制器都有自己的PCB,如下图所示: 由于机械限制,每个移位寄存器之间的距离约为30厘米(12英寸),因此控制信号将沿大约距离传播。12 m(40英尺)。除此之外,整个系统将安装在非常嘈杂的环境中(靠近荧光灯,电源线等)。 我担心的是控制信号会非常嘈杂,移位寄存器可能会输出错误的信息。我在想: 在每个板上使用一个缓冲IC,以缓冲控制信号。您会推荐哪一个? 在板之间使用屏蔽电缆传输信号 CLOCK尽可能降低频率。我只需要每天几次更新寄存器的内容。 以上解决方案是一件好事吗?我还能做些什么来使信号线中的(潜在)噪声降至最低?

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降低直流电动机的噪音
我正在设计一个使用直流电动机12V直流可逆齿轮减速电动机-70RPM 以及其他一些东西(包括MCU和激光)的电路,它们全部由单个12V电源驱动,并且担心电动机产生的大的HF噪声纹波(电气的而不是辐射的)但同时减少两者无害)。 之前我没有对电动机进行太多的工作,但是通过阅读该社区中的文章以及在互联网上的其他地方进行搜索,似乎有一些技术可以解决这种噪音,我想知道是否可以得到一些有根据的回应关于我所遇到的一些技术的有效性和弊端。 小型电容器(1或10nF)以各种组合方式跨接在端子之间,包括Vcc / Gnd之间,两个Vcc / Gnd之间,中间连接到外壳外部,以及上述两个的组合。如果电动机需要双向运行,则为非极性。 将电动机的外壳直接接地。 扼流电感与电动机的Vcc串联。 在电动机附近采用更复杂的过滤拓扑。 扭绞并屏蔽电动机电缆,并将其与电路的其余部分物理隔离。 将电动机的接地与电路其余部分的接地分开,并尽可能将其直接连接到电源的端子上(如果没有,请尽可能靠近地连接),以避免接地回路问题(星形接地?) 将电动机物理上封闭在金属外壳内(并将该外壳接地)。 使用大型(1000uF +),低ESR的电解电容器,它们应尽可能靠近其Vcc和Gnd(阳极至Vcc,阴极至Gnd)之间的其他敏感设备连接,或者在所有线路上将这些大电容器置于电源旁边领先。 通过线性稳压器运行其他一些设备(不确定它们是否特别擅长抑制HF噪声) 在电源旁放置二极管,以连接不同的线路,从而连接到不同的系统。 寻找有关上述技术有效性的通用答案,也许更多地关注防止直流电动机噪声的问题,而不是针对该电动机的特定项目,因为该项目实际上已经结束,现在我很好奇,并认为拥有此信息将很有用一站式提供给将来的项目和其他感兴趣的人。

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铁氧体磁珠位置
我希望为DAC,ADC,CPLD和OpAmp设备使用一些额外的电源滤波。在这个问题上,我明白了铁氧体磁珠的全球位置。如果我理解正确,则无论铁氧体磁珠是产生噪音还是容易受到噪音影响的设备,都应放置在靠近设备的地方。如果不是一般情况,请纠正我。我看到了一些示例原理图,其中磁珠放置在旁路帽电路之前或之中: 图片注:电源为Vin,芯片为Vout 上面的两种方法之间有显着差异吗?

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使用大于所需的平滑电容器有什么不利之处吗?
我使用低功率直流稳压器。我已经知道计算平滑电容器尺寸的公式。这可能是一个反复的过程,即用示波器测试一种尺寸,然后使用更大的尺寸或增加尺寸,直到示波器显示可接受(非常低)的纹波和噪声水平。 除了电容器的成本之外,是否还有权衡取舍(很多)并且仅使用一个非常大的电容器而不是尝试将尺寸校准为“足够”但不超过此?

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为什么在采样频带中没有混叠宽带噪声?
我最近建立了一个仿真来研究采样,混叠的影响以及抗混叠滤波器对采样信号的影响。 对于高于采样带的基本频率,很明显,人们会在采样信号中看到“冒名顶替者”。使用抗混叠滤波器可以消除冒名顶替者。 但是,如果我宁愿将宽带噪声(实际上是白噪声)信号强加到采样器中,那么是否存在抗混叠滤波器也不会有太大的区别。两种情况下的峰峰值噪声都相同。当然,噪声的带宽已经改变。 但此外,我希望样本带外的(冒名顶替)的宽带噪声会叠加在真正在样本带中通过的宽带噪声上叠加,从而在更大的峰峰值之间“堆积”。 为什么不发生这种情况? 我应该提到,我的仿真时间步长为MHz,正在研究的系统为1 kHz范围。因此,该系统实际上是一个连续的世界。

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这些噪音到底是怎么回事?
人们经常谈论电路中的噪声。便宜的运算放大器是嘈杂,运行马达可以创建噪声上的供应,和大量的模拟电路的处理的信号对噪声比(即:试图保持噪声地板低)。 我的直觉是,噪声是在我们不感兴趣的频率处出现的信号。(这可能是正确的,也可能是不正确的。)但是,我不知道这种噪声来自何处。 电气噪声如何出现?是什么产生的?我如何摆脱它?
14 noise 

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为什么在噪声发生器中使用LNA?
在此Maxim应用笔记中,齐纳二极管的雪崩噪声由两个级联的LNA(低噪声放大器)放大: 您可以猜出我的问题是:如果首先要噪声,为什么要使用低噪声放大器?普通运算放大器不会产生白噪声吗?
14 noise 

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消除频率调制RF LC振荡器的电源嗡嗡声
我正在尝试构建一个调频LC振荡器,但是我尝试过的所有电路在解调后的交流电源都嗡嗡作响。 振荡器通过电容传感器进行调谐,但在解决此问题之前,我使用的是固定电容器。我尝试了不同的拓扑:Franklin,Clapp,Vackář,Hartley,频率从60到500 MHz不等,但是就主电源嗡嗡声而言,它们之间没有区别。我正在使用SDR接收器进行解调,它工作正常,不能成为嗡嗡声的来源。使用电池代替交流电源无济于事。我使用10 µF和10 nF电容器去耦。使用物理上较小的电感器有一点帮助,但噪声仍然无法接受。 正如评论中所建议的那样,我已经测试了所有电路节点(带电和不带电),并且50 Hz分量仅出现在天线输出处。 这是一些PCB图纸,也许布线有误? 图1:Vackář拓扑,晶体管为BF545C 图2:富兰克林拓扑,两个晶体管均为ATF-38143 [UPD:] 根据要求上传我的设置和原理图。该设置只是一个SDR接收器,而振荡器在输出端带有一根电线作为临时天线。电容式传感器C var不存在,因为我改用固定电容器C 4。 图3a: 图3b: 图3c: [UPD2:] 50 Hz时的SNR为4.3 dB。Franklin振荡器的最大频率偏差为290 kHz,输出功率为7.8 dBm,接收信号电平为–26 dBFS。笔记本电脑接地没有任何区别。 [UPD3:] 我制作了一块带有接地层和镍银EMI屏蔽的新板。我添加了一个1.8V LD1117稳压器以及100pF和390pF NP0去耦电容器-仍然没有运气。噪声性能没有明显变化。不幸的是,我找不到将整个电路放入其中的铁盒,但是我几乎可以肯定,有一些聪明的电路和PCB设计技术不需要磁屏蔽。例如,我已经在便宜的非屏蔽FM发射器上测试了SDR接收器:即使音量最大,也没有嗡嗡声,所以罪魁祸首肯定是电路和PCB设计。 这是板子的一些照片(很抱歉,助焊剂,我确实尝试将其卸下,但失败了) 图4a: 图4b: 图4c: 另外,如以下答案所示,我已经记录了我的SDR接收器的IF,并在低频下生成了它的频谱。 图5a:没有EMI屏蔽 图5b:带有EMI屏蔽 [UPD4:] 现在,这很有趣。 增加C 4(见图3c)可显着降低噪声。查看解调后的信号频谱(440 Hz分量是从传感器记录下来的用于SNR测量的测试信号): 图6a:C 4 = 1.5 pF 图6b:C 4 = 2.7 pF …
14 rf  noise  oscillator 

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您如何计算运算放大器电路的噪声?
我想我知道该怎么做,但是您可以在网上找到很多彼此矛盾的不同指令和计算器。我还没有找到一个清晰,简洁的程序来计算运算放大器电路的自噪声(包括热噪声,散粒噪声等,但不包括来自外部源的干扰),而许多人显然是其中之一。有很多错误,因此我将在这里提出,看看谁能最好地解释它。 例如,您将如何计算该电路的输出噪声? 您包括哪些噪声源? 运算放大器内部输入电压噪声 运算放大器内部输入电流噪声 电阻热噪声 运算放大器输出级噪声? 您如何计算每个部分的贡献?您如何将噪声成分组合在一起?您使用什么增益来从输入等效噪声中获得输出噪声?您如何计算增益?它与信号增益相同吗?可以进行什么样的简化和捷径,其结果与现实世界会有何不同? 等等等等

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