logo elektroda
logo elektroda
X
logo elektroda
REKLAMA
REKLAMA
Adblock/uBlockOrigin/AdGuard mogą powodować znikanie niektórych postów z powodu nowej reguły.

Współczynnik szumów tranzystora - co oznacza i jak go używać?

helios 26 Gru 2005 18:14 3284 9
REKLAMA
  • #1 2117113
    helios
    Poziom 12  
    Posty: 147
    Ocena: 16
    Czy ktoś może mi powiedzieć co oznacza ten parametr i do czego go można zastosować, co on mówi o tranzystorze?

    Jedyne co udalo mi się znaleźć to to że jest to współczynnik szumów, ale nadal nie wiem co z nim można zrobić.

    Są jakieś wzory z jego użyciem itp??
  • REKLAMA
  • #2 2117362
    jony
    Specjalista elektronik
    Posty: 7547
    Pomógł: 1823
    Ocena: 884
    Jak znasz angielski to przeczytaj to:
    http://sound.westhost.com/noise.htm
    Zagadnienia sumów w układach na pewno nie jest zajęciem dla początkującego.
    Jak chcesz cos po polsku to dobrze te zagadnienie przedstawione jest w książce Piotra Góreckiego wzmacniacze operacyjne i w sztuce elektroniki.
    Tak w uproszczeniu można powiedzieć że współczynnik szumów (noise figure) jest po prostu miarą pogorszenia się stosunku sygnał/szum po przejściu sygnału przez wzmacniacz.
  • REKLAMA
  • #3 2117562
    helios
    Poziom 12  
    Posty: 147
    Ocena: 16
    Fajnie ale to pytani nie jest tak bezsensowne. :)
    Z tego co widzę to dobrze kiedy ten stosunek byłby możliwie największy, tyle że parametr Figure Noise jest tym lepszy im jest mniejszy a nie im jest większy :), przy czym nie udało mi się znaleźć wartości mniejszej od 0.2dB (wartość znaleziona w kartach nie tranzystorów, tylko konwerterów satelitarnych) oraz chyba 1.5dB (dla tranzystora bf245)

    Stąd nie jest dla mnie satysfakcjonującą odpowiedzią że jest to stosunek sygnał/szum bo to musi być stosunek czegoś co w rezultacie dąży do jedynki. (do jedynki, bo nie udało mi się znaleźć niczego mniejszego od 0dB). Więc czy ktoś potrafi odpowiedzieć na pytanie, co wyraża ten współczynnik?

    Dodano po 2 [minuty]:

    PS. zauważam dodatkowo że na pewno nie jest to też szum/sygnał :), bo to raczej będzie tworzyć ujemne wartość wyrażone w dB :)
  • REKLAMA
  • #4 2117597
    Konto nie istnieje
    Konto nie istnieje  
  • #5 2117631
    jony
    Specjalista elektronik
    Posty: 7547
    Pomógł: 1823
    Ocena: 884
    Współczynnik szumów jest po prostu miarą pogorszenia się stosunku sygnał/szum po przejściu sygnału przez wzmacniacz.
    Nie wiem gdzie sie podziało te słowo :D
    Lub
    Współczynnik szumów to stosunek wartości szumu całkowitego do szumu termicznego związanego ze źródłem sygnału.

    I nie zawsze mały współczynnik szumów jest najlepszy rozwiązaniem, bo nieraz większy współczynnik szumów da większy odstęp sygnału od szumów co jest zawsze korzystniejsze.
    Załączniki:
    • 17-Szumy w ukladach elektronicznych.PDF (225.76 KB) Musisz być zalogowany, aby pobrać ten załącznik.
  • REKLAMA
  • #6 2118187
    helios
    Poziom 12  
    Posty: 147
    Ocena: 16
    zanim przystąpie do lektury, to teoretycznie rozumując oznacza to że jeśli wejściowy sygnał miał syg/szum = 100dB, to przy F=1.5dB, na wyjściu będzie ok syg/szum = 84dB a w kolejnym takim stopniu ok 70.6dB??
    Oczywiście to rozumowanie teoretyczne... ale chciałbym wiedzieć czy w taki sposób można rozumieć ten współczynnik...

    A poza tym dziękuje za lekture... Jakby ktoś jeszcze mógł odnieść się do tego przykładu, byłbym wdzięczny
  • #7 2119985
    jony
    Specjalista elektronik
    Posty: 7547
    Pomógł: 1823
    Ocena: 884
    Ale czemu odjąłeś 16dB a nie tylko 1.5dB.
    Jak chcesz zagłębić poznać szczegóły dotyczące szumów to załatw sobie książkę Wzmacniacze Operacyjne Piotra Górecki.
  • #8 2121430
    helios
    Poziom 12  
    Posty: 147
    Ocena: 16
    no właśnie dlatego pytałem czy dobrze kapuje.
    a wynik zaczerpnięty z działania:
    20 log 100dB/84dB = 1.5dB

    czyli

    20 log (20 log sygnał1/szum1)/(20 log szygnał2/szum2) = 1.5dB

    Czyli jaki jest prawidłowy wynik, 98.5??
    Książka będzie po nowym roku, a kurcze wynik bardzo mnie ciekawi.
  • #9 2123729
    jony
    Specjalista elektronik
    Posty: 7547
    Pomógł: 1823
    Ocena: 884
    Jeśli stosunek sygnał/szum podany jest w decybelach i NF tez podany jest w decybelach to tylko odejmujemy nic więcej, czyli poprawny winki to 98.5dB.
    A tu masz jak dane dotyczące szumów podawane są w katalogu
    http://www.onsemi.com/pub/Collateral/MPSA18-D.PDF
    Gdzie oprócz NF podaje się napięcia i prądy szumów.
    Np. Z fig.5 odczytujemy dla rezystancji źródła równej 1K i prądzie Ic=1mA odczytujemy NF= 4dB.
    Rezystancja źródła będzie szumić sama z siebie i napięcie szumów jakie na niej wystąpi wynosi w paśmie B=15KHz
    Urs=495nV(wzór Urs=128p*√(R*B)) i jak by nasz sygnał użyteczny wynosił 2mV to stosunek sygnału/szumu wyniósł by 2mV/495nV=4K=72dB.
    Wiec gdyby wzmacniacz był bezszumny to taki byśmy mieli odstęp sygnał/szum.
    Ale nasz wzmacniacz nie jest bez szumny i wnosi swoje napięcie szumów które możemy odczytać z fig.2 i dla Rs=1K i Ic=1mA napięcie sumów wnoszone przez wzmacniacz wynosi ok. 5.2nV co w paśmie 15KHz da napięcie szumów równe 5.2nV*sgrB=637nV.
    Czyli mamy dwa źródła szumów które po sumowaniu można zastąpić jednym źródłem.
    Usz=√(495nV^2*637nV^2)=806nV.
    Czyli nasz stosunek sygnał/szum zmaleje do 2mV/806nV=2.5K=68dB czyli zmalał o 4dB
    Podobną wartość można uzyskać bez tych obliczeń znając tylko współczynnik szumów NF.
    Który dla naszego przykładu wynosi 4dB co oznacza ze stosunek spadnie z 72dB do 68dB po przejściu przez wzmacniacz.
    Co dla sygnału 2mV oznacza szumy na poziomie 765nV co można było policzyć tak Urs=495nV nasz wzmacniacz wzmacnia szumy o 4dB czyli o 1.6 co daje 792nV. Drobne różnice w wynikach wynikają z zaokrągleń i nie dokładnych danych wejściowych odczytanych z katalogu.
    Ja tu chciałem pokazać tobie że „pierwotnymi” parametrami do określania szumów są napięcie i prąd szumów a nie NF.
    Jeśli czegoś nie zrozumiałeś to nie istotne po przeczytaniu książki wszystko stanie się jasne. Oczywiście wszystkie obliczenia odniesione są do wejścia wzmacniacza.
    pozdrawiam :D
  • #10 2125129
    helios
    Poziom 12  
    Posty: 147
    Ocena: 16
    dzięki chyba sporo zrozumiałem.

Podsumowanie tematu

✨ Współczynnik szumów (Noise Figure, NF) tranzystora jest miarą pogorszenia stosunku sygnał/szum po przejściu sygnału przez wzmacniacz. Parametr ten wyraża, jak bardzo wzmacniacz dodaje własny szum do sygnału, co wpływa na jakość odbieranego sygnału. Wartość NF jest podawana w decybelach (dB) i im jest mniejsza, tym lepsza jakość wzmacniacza, choć nie zawsze najniższy NF gwarantuje najlepszy odstęp sygnału od szumu. Przykładowe wartości NF to około 0,2 dB dla konwerterów satelitarnych oraz około 1,5 dB dla tranzystora BF245. W praktyce, jeśli na wejściu stosunek sygnał/szum wynosi np. 100 dB, to przy NF=1,5 dB na wyjściu będzie około 98,5 dB (odejmujemy wartość NF od stosunku sygnał/szum w dB). Współczynnik szumów jest również definiowany jako stosunek całkowitego szumu do szumu termicznego źródła sygnału. W katalogach, np. firmy ON Semiconductor, podawane są szczegółowe dane dotyczące NF oraz napięć i prądów szumów dla różnych warunków pracy tranzystora. Do głębszego zrozumienia tematu polecana jest literatura, np. książka Piotra Góreckiego „Wzmacniacze operacyjne”.
Wygenerowane przez model językowy.
REKLAMA