Det finns olika bruskällor i en op-amp ( operationsförstärkare ) men den mest mystiska bruskällan är flimmerbrus. Detta orsakas av oregelbundenheter i ledningsbanan och brus på grund av förspänningsströmmarna i transistorerna. Detta brus ökar omvänt genom frekvensen, så det kallas ofta 1/f-brus. Detta brus är fortfarande närvarande vid högre frekvenser; dock börjar andra bruskällor i op-ampen att styra, motverkande av 1/f-bruseffekterna. Detta brus kommer att påverka all elektronik som drift förstärkare men denna bruskälla har inga begränsningar inom lågfrekventa datainsamlingssystem. För att ge bästa likströmsprestanda som låg offsetdrift & låg initial offset, har nolldriftsförstärkare också den extra fördelen att de eliminerar flimmerbrus, vilket är mycket viktigt för lågfrekventa applikationer. Den här artikeln diskuterar en översikt över flimmerljud –arbete och dess tillämpningar.

Vad är definition av flimmerbrus/flimmerbrus?

Flimmerbrus eller 1/f-brus är en typ av elektroniskt brus som helt enkelt förekommer i nästan alla elektroniska enheter och kan komma med olika andra effekter som föroreningar i en ledande kanal, genererings- och rekombinationsbrus i en transistor på grund av basström. Detta brus kallas ofta för rosa brus eller 1/f-brus. Detta brus förekommer huvudsakligen i alla elektroniska enheter och det har olika orsaker även om dessa i allmänhet är relaterade till likströmsflödet. Det är betydelsefullt i många elektroniska områden och det är betydelsefullt i oscillatorer som används som RF-källor.

Detta brus är också känt som lågfrekvent brus eftersom effektspektraltätheten för detta brus kommer att öka när frekvensen ökas. Detta brus kan normalt observeras under några KHz. Bandbredden för flimmerbruset sträcker sig från 10 MHz till 10 Hz.

Flimmerbrusekvation

Flimmerljud förekommer helt enkelt i nästan alla elektroniska komponenter. Så detta brus nämns i relation till halvledarenheter som transistorer och speciellt MOSFET enheter. Detta brus kan uttryckas som

S(f) = K/f

Funktionsprincip för flimmerljud

Flimmerljud fungerar genom att öka den totala ljudnivån över den termiska brusnivån, som finns i alla motstånd. Detta brus återfinns helt enkelt i tjockfilm och kolsammansättningsmotstånd , varhelst det är känt som överskottsbrus, Däremot har trådlindade motstånd minst mängd flimmerbrus.

Detta brus kan orsakas av laddningsbärare som fångas och släpps slumpmässigt mellan gränssnitten mellan två material. Detta fenomen uppträder således normalt i halvledare som används i instrumenteringsförstärkare för inspelning av elektriska signaler.

Detta brus är helt enkelt proportionellt mot motsatsen till frekvensen. I många applikationer som RF-oscillatorer finns det många regioner där bruset dominerar och andra regioner där det vita bruset från källor som skottbrus och termiskt brus dominerar. I allmänhet dominerar detta brus vid låga frekvenser ett korrekt designat system.

“vad är lågpassfilter ”

Eliminerar 1/F-brus

I allmänhet hackar eller Chopper stabiliseringsteknik används för att minska förstärkarens offsetspänning. Men eftersom flimmerbrus är nära DC-lågfrekvent brus, reduceras det också effektivt genom att använda denna teknik. Denna teknik fungerar helt enkelt genom att hacka eller alternera i/p-signalerna vid i/p-steget och därefter återigen hacka signalerna vid o/p-steget. Så detta är lika med modulation med en fyrkantsvåg.

ADA4522-2 Blockdiagram för flimmerljud

I ovanstående ADA4522-blockschema kan i/p-signalen helt enkelt moduleras till hackningsfrekvensen vid CHOP_I skede. i/p-signalen vid CHOP_UT Steget demoduleras synkront tillbaka till sin initiala frekvens och samtidigt moduleras flimmerbruset och offset för förstärkarens i/p-steget helt enkelt till hackningsfrekvensen.

Förutom att minska den ursprungliga offsetspänningen, minskas förändringen inom offset- och common-mode-spänningen, vilket ger mycket god DC-linjäritet och en hög CMRR (common-mode rejection ratio). Chopping minskar också offsetspänningsdriften och temperaturen, på grund av denna anledning kallas förstärkaren som använder chopping ofta nolldriftsförstärkare. Här är en viktig sak som vi måste tänka på, det är att nolldriftsförstärkarna tar bort endast förstärkarens flimmer. Alla flimmerljud från olika källor som sensorn kommer att passera oförändrat.

Avvägningen som används för att hacka är att den ställer in växlingsartefakter till utgången och förbättrar ingångsförspänningsströmmen. På förstärkarens utgång är rippeln och felen synliga när de ses på ett oscilloskop och brustopparna är synliga i brusets spektrala täthet när de ses med en spektrumanalysator. Från analoga enheter använder de nyaste nolldriftsförstärkarna som ADA4522 nolldriftsförstärkarfamiljen en patenterad offset och en krets för rippelkorrigering för att minska kopplingsartefakter.

Hackning används också för ADC och instrumenteringsförstärkare . Chopping används för att eliminera detta brus i olika enheter som AD8237 sann rail-to-rail, AD7124-4 lågbrus & låg effekt, nolldrift instrumenteringsförstärkare, 24-bitars Σ-Δ ADC, 32-bitars Σ-Δ ADC , AD7177-2 ultralågt brus, etc.

En huvudsaklig nackdel med att använda fyrkantsvågsmodulering är att dessa vågor har olika övertoner. Så, brus vid varje överton kommer att demoduleras till likström tillbaka. Istället för detta, om vi använder sinusvågsmodulering, är detta mycket mindre känsligt för brus och kan förbättra extremt små signaler i det stora bruset annars störningsnärvaro. Så detta tillvägagångssätt används genom låsta förstärkare.

Skillnaden mellan termiskt brus och flimmerljud

Skillnaden mellan termiskt brus och flimmerljud diskuteras nedan.

“bode plot högpassfilter ”

Termiskt brus	Flimmerljud
Det brus som genereras av den termiska omrörningen av elektronerna i en elektrisk ledare vid jämvikt kallas termiskt brus.	Bruset som orsakas av slumpmässigt fångade och släppta laddningsbärare mellan två materialgränssnitt kallas flimmerbrus.
Detta brus är också känt som Johnson-brus, Nyquist-brus eller Johnson-Nyquist-brus.	Detta brus är också känt som 1/f-brus.
Termiskt brus uppstår alltid när ström flyter genom motståndet.	Detta brus uppstår normalt i halvledare som används i en instrumenteringsförstärkare för att spela in olika elektriska signaler.
Termisk brusintensitet kommer att minskas av de lägre parasitmotståndskomponenterna.	Denna brusintensitet kommer att minskas genom en chopper- eller chopper-stabiliseringsmetod, varhelst offsetspänningen för förstärkaren minskas.
Termiskt brus kan tas bort genom att normalisera backscatter-signalen i hela SAR-bilden, vilket är nödvändigt för både kvantitativt och kvalitativt utnyttjande av SAR-data.	Detta brus kan tas bort med olika tekniker som ac-excitering och hackning.

Vad är flimmerbrus i MOSFET?

MOSFETs har en hög gränsfrekvens (fc) som GHz-området medan BJTs & JFET har en lägre gränsfrekvens som 1 kHz. I allmänhet uppvisar JFET:er vid låga frekvenser mer brus jämfört med BJT:er och de kan ha hög 'fc' som flera kHz och är inte att föredra för flimmerbrus.

Fördelar och nackdelar

De fördelar med flimmerljud inkluderar följande.

Det är ett lågfrekvent brus, så om frekvensen ökar kommer detta brus att minska.
Det är ett inneboende brus i halvledarenheter relaterat till tillverkningsproceduren och fysik för enheterna.
Effekterna observeras vanligtvis vid låga frekvenser inom elektroniska komponenter.

De nackdelar med flimmerljud inkluderar följande.

I vilken precision DC-signalkedja som helst kan detta brus begränsa prestandan.
Den totala ljudnivån kan höjas över den termiska ljudnivån i alla typer av motstånd.
Det är frekvensberoende.

Ansökningar

De tillämpningar av flimmerljud e inkludera följande.

Detta brus finns i vissa passiva enheter och alla aktiva elektroniska komponenter.
Detta fenomen uppstår normalt inom halvledare som huvudsakligen används för att spela in elektriska signaler i instrumenteringsförstärkare.
Detta brus i BJTs bestämmer enhetens förstärkningsbegränsningar.
Detta brus uppstår i kolsammansättningsmotstånd.
I allmänhet uppstår detta brus i aktiva enheter eftersom laddningen har ett slumpmässigt beteende.

Q). Varför anses Flicker Noise vara rosa?

“hur man bygger strömförsörjning ”

Rosa brus kallas också flimmerbrus eftersom dess spektrala effekttäthet minskar med 3 dB per oktav. Så det rosa brusbandets effekt är omvänt proportionell mot frekvensen. När frekvensen är högre, då är effekten lägre.

F), Hur blir jag av med flimmerljud?

Detta brus kan effektivt reduceras genom en chopper-stabiliseringsteknik där offsetspänningen för förstärkaren minskas.

Q). Hur mäts flimmerljud?

Mätningen av flimmerbrus i ström eller spänning kan göras på samma sätt som andra typer av brusmätning. Samplingsspektrumanalysinstrumentet tar ett ändligt tidsprov från bruset och beräknar Fouriertransformen genom FFT-algoritmen. Dessa instrument fungerar inte vid låga frekvenser för att helt mäta detta brus. Så, samplingsinstrument är bredbandiga och har högt brus. Dessa kan minska bruset genom att använda flera provspår och medelvärdesberäkning av dem. Spektrumanalysinstrument av konventionell typ har fortfarande överlägsen SNR på grund av deras smalbandiga insamling.

Detta är alltså en översikt över flimmerljud – arbeta med applikationer. Egenskaperna för flimmerljud är; detta brus ökar när frekvensen minskar, detta brus är associerat med en likström i elektroniska enheter och det inkluderar samma effektinnehåll i varje oktav. Här är en fråga till dig, vad är vitt brus?