抵抗ノイズを測定するための低ノイズ・アンプ

ノイズは私たちの周りにあふれています。音響ノイズは耳で簡単に識別できますが、電子ノイズは適切なツールを使用しても識別が困難です。 スペクトル アナライザは、ノイズ測定に最も便利なツールですが、見ている信号に独自のノイズも追加します。 [Limpkin] 彼はスペクトル アナライザーを使用して非常に小さなノイズ信号を測定することに取り組んでおり、その結果を 包括的なブログ投稿.

彼が自ら設定した目標は、RF システムの入出力で最も一般的なインピーダンスである 50 オームのインピーダンスによって生成されるノイズを測定することでした。 方式 ジョンソン ナイキスト ノイズの威力 これは、1Hz 帯域幅で予想されるノイズ電圧がわずか 0.9 ナノボルトであることを示しています。これはどの標準よりも小さく、典型的なスペクトラム アナライザのグランド ノイズよりも 1 桁小さくなっています。 [Limpkin] そこで彼は、一対の 9 ボルト電池で駆動する非常に薄型のアンプを使用して、ノイズ信号を 100 倍に増幅するアンプと信号バッファーを設計しました。

ただし、この回路には問題がありました。入力に存在する浮遊 DC 電圧も、アナライザの敏感な入力ポートを損傷するレベルまで増幅されます。 これを防ぐために、 [Limpkin] 彼はアンプにシザー回路を追加することにしました。 これは、アンプの出力電圧を常に監視し、200mV を超えるとシリコン スイッチを介して切断する一対のコンパレータで構成されます。 [Limpkin] 彼は自分の回路を美しく細工されたケースにパッケージし、さまざまなテストを実行して、高速な過渡入力が存在する場合でもクリッパーが確実に動作することを確認しました。

ハサミがあれば、予定していた騒音測定を安全に行うことができました。 最終結果は？ 理論で予測されたとおり、約 0.89 nV です。 ナノボルトレベルの信号を測定するには、通常、非常に精密な機器と多くのノイズ低減技術が必要です。 場合によっては、無線送信機を作成するためにノイズが必要になることもあります。 ヒントをありがとう、 [alfonso32]!