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熱噪聲的特征

發(fā)布時(shí)間:2014/4/16 19:46:14 訪問(wèn)次數(shù):3349

   熱噪聲功率的頻率分布是均勻的。CD40106BM96在頻譜上對(duì)于指定帶寬的任何地方,有效噪聲功率是恒定的,并與電阻值無(wú)關(guān)。例如,100Hz~200Hz之間的100Hz帶寬的噪聲功率等于1000 000Hz~l 000100Hz之間100Hz帶寬的噪聲功率。當(dāng)在寬帶示波器上觀察時(shí),熱噪聲如圖8-5所示。這種噪聲——功率隨頻率均勻分布——被稱為“白噪聲”,意味著它是由許多頻率成分組成的。許多不同于熱噪聲的其他噪聲源也有這一特性,同樣也被稱為白噪聲。

    圖8-5在寬帶示波器中觀察到的熱噪聲(水平掃描每格200ps)

        

   雖然熱噪聲的均方根值被很好地定義了,瞬時(shí)值只能根據(jù)概率來(lái)定義。熱噪聲的瞬時(shí)幅度具有高斯分布,或正態(tài)分布。平均值為零,而均方根值由式(8-1)給出。圖8-6顯示了熱噪聲的概率密度函數(shù)。任意兩個(gè)值之間瞬態(tài)電壓出現(xiàn)的概率等于這兩個(gè)值之間概率密度函數(shù)的積分。概率密度函數(shù)在零幅度最大,這表明零附近的值是最常見的。

        

   圖8-6熱噪聲的概率密度函數(shù)(高斯分布)

   波形的波峰因數(shù)定義為波峰與均方根值的比值。熱噪聲的概率密度函數(shù),如粵毒一6所示,±V很大時(shí)振幅漸近趨于零。由于曲線永遠(yuǎn)不會(huì)到達(dá)零,瞬時(shí)噪聲電壓的幅度沒(méi)有‘極限。在這個(gè)基礎(chǔ)上,波峰因數(shù)將是無(wú)限的,這不是一個(gè)非常有月的結(jié)果。如果我們計(jì)算出現(xiàn)在一個(gè)指定的很小時(shí)間百分比內(nèi)峰值的波峰因數(shù),將得到一個(gè)更有用的結(jié)果。表8—1中顯示了結(jié)果。通常,只有發(fā)生在至少0. 01%時(shí)間內(nèi)的峰值要考慮,熱噪聲的波峰因數(shù)大約為4。

    表8-1  熱噪聲的波峰因數(shù)


   熱噪聲功率的頻率分布是均勻的。CD40106BM96在頻譜上對(duì)于指定帶寬的任何地方,有效噪聲功率是恒定的,并與電阻值無(wú)關(guān)。例如,100Hz~200Hz之間的100Hz帶寬的噪聲功率等于1000 000Hz~l 000100Hz之間100Hz帶寬的噪聲功率。當(dāng)在寬帶示波器上觀察時(shí),熱噪聲如圖8-5所示。這種噪聲——功率隨頻率均勻分布——被稱為“白噪聲”,意味著它是由許多頻率成分組成的。許多不同于熱噪聲的其他噪聲源也有這一特性,同樣也被稱為白噪聲。

    圖8-5在寬帶示波器中觀察到的熱噪聲(水平掃描每格200ps)

        

   雖然熱噪聲的均方根值被很好地定義了,瞬時(shí)值只能根據(jù)概率來(lái)定義。熱噪聲的瞬時(shí)幅度具有高斯分布,或正態(tài)分布。平均值為零,而均方根值由式(8-1)給出。圖8-6顯示了熱噪聲的概率密度函數(shù)。任意兩個(gè)值之間瞬態(tài)電壓出現(xiàn)的概率等于這兩個(gè)值之間概率密度函數(shù)的積分。概率密度函數(shù)在零幅度最大,這表明零附近的值是最常見的。

        

   圖8-6熱噪聲的概率密度函數(shù)(高斯分布)

   波形的波峰因數(shù)定義為波峰與均方根值的比值。熱噪聲的概率密度函數(shù),如粵毒一6所示,±V很大時(shí)振幅漸近趨于零。由于曲線永遠(yuǎn)不會(huì)到達(dá)零,瞬時(shí)噪聲電壓的幅度沒(méi)有‘極限。在這個(gè)基礎(chǔ)上,波峰因數(shù)將是無(wú)限的,這不是一個(gè)非常有月的結(jié)果。如果我們計(jì)算出現(xiàn)在一個(gè)指定的很小時(shí)間百分比內(nèi)峰值的波峰因數(shù),將得到一個(gè)更有用的結(jié)果。表8—1中顯示了結(jié)果。通常,只有發(fā)生在至少0. 01%時(shí)間內(nèi)的峰值要考慮,熱噪聲的波峰因數(shù)大約為4。

    表8-1  熱噪聲的波峰因數(shù)


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