초과 소음비

전자공학에서 초과 노이즈비는 증폭기의 노이즈 성능을 측정하는 데 사용되는 "노이즈 다이오드"와 같은 노이즈 발생기의 특성입니다.Y 계수 방법은 이러한 목적을 ^[1]위한 일반적인 측정 기법입니다.

노이즈 다이오드를 이용해 2개의 입력 노이즈 레벨을 이용해 앰프의 출력 노이즈를 측정하고, 출력 노이즈 계수(Y)를 측정함으로써 앰프 게인을 측정할 필요 없이 앰프의 노이즈 수치를 결정할 수 있다.

배경

앰프가 있으면 노이즈가 발생합니다.무선 수신기에서 첫 번째 스테이지가 수신기의 전체 노이즈를 지배하고 대부분의 경우 열 또는 존슨 노이즈가 수신기의 전체 노이즈 성능을 결정합니다.무선 신호의 크기가 감소하면 수신기의 입력 노이즈에 따라 수신 가능한 하한 임계값이 결정됩니다.노이즈 레벨은 다음과 같이 수신기의 입력에 있는 50Ω 저항기의 노이즈를 계산하여 결정됩니다.

P_av = kTB

여기서:

k = 볼츠만의 상수 = 1.38 × 10⁻²³ J/K

T = 온도

B = 대역폭

따라서 대역폭이 좁은 수신기는 대역폭이 큰 수신기에 비해 감도가 높아 수신기의 입력 단계를 냉각함으로써 입력 노이즈를 줄일 수 있습니다.

노이즈 다이오드는 정의된 초과 노이즈 비율(ENR)을 가진 장치입니다.

다이오드가 꺼지면(전원이 공급되지 않은) 다이오드에서 발생하는 노이즈는 위의 공식에서 정의된 열 노이즈입니다.사용하는 대역폭은 리시버의 대역폭입니다.

다이오드가 켜지면(전원 공급) 다이오드의 과도한 노이즈비에 의해 열 노이즈에서 노이즈가 증가합니다.이 수치는 게인이 40dB인 앰프를 테스트하는 경우 6dB가 될 수 있으며 게인이 적거나 노이즈가 큰 앰프의 경우 16dB가 될 수 있습니다.

앰프의 노이즈 수치를 확인하려면 앰프 입력에 노이즈 다이오드를 사용하고 다이오드를 켜고 끈 상태에서 출력 노이즈 Y를 결정합니다.

Y와 ENR을 모두 알고 있으면 앰프에 의해 발생하는 노이즈의 양을 결정할 수 있으므로 앰프의 노이즈 수치를 계산할 수 있습니다.

이 측정을 위한 다른 기법이 있지만 임피던스의 정확한 측정이 필요하거나 부정확합니다.

다음 공식은 Y 계수를 ENR에 관련짓습니다.

${\displaystyle {NF}=10\log _{10}{\frac {10^{{\mathit {ENR}}/10}}}{10^{(Y/10)}-1}}}$

측정값

노이즈 수치 측정은 노이즈 다이오드, 노이즈 다이오드용 전원 및 스펙트럼 분석기를 사용하여 수행할 수 있습니다.전문 소음 수치계를 사용하여 만들 수도 있습니다.노이즈 수치계의 장점은 노이즈 다이오드를 자동으로 켜거나 끌 수 있어 Y를 연속적으로 읽을 수 있다는 것입니다. 또한 수신된 노이즈의 평균을 최적화할 수 있는 올바른 대역폭이 수신기에 있습니다.단, 소음 수치 측정기와 스펙트럼 분석기를 사용하여 정확한 소음 수치를 측정할 수 있다.

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