Laukauskohinan kehitti ensin saksalainen fyysikko Walter Schottky, jolla oli päärooli elektronien ja ionien emissioteorian laajentamisessa. Termionisten venttiilien tai tyhjiöputkien parissa työskennellessään hän havaitsi, että vaikka kaikki ulkoiset melulähteet oli poistettu, kahdenlaista melua jäi jäljelle. Yksi, jonka hän määritti, oli seurausta lämpötilasta, joka tunnetaan termisenä meluna, kun taas loput on laukausmelua. Sisään sähköpiirit , on olemassa erilaisia melulähteitä, kuten johnson/thermal Noise, shot noise, 1/f noise tai Pink/ Flicker noise. Tässä artikkelissa käsitellään yleiskatsausta a laukauksen melua – sovellusten parissa työskenteleminen.

Mikä on Shot Noise?

Eräs elektronisen kohun tyyppi, joka syntyy sähkövarauksen diskreetistä luonteesta, tunnetaan laukausmeluna. Elektroniikkapiireissä tällä kohinalla on satunnaisia vaihteluita tasavirrassa, koska itse asiassa virralla on elektronien virta. Tämä ääni on havaittavissa pääasiassa puolijohdelaitteet kuten Schottky-sulkudiodit, PN-liitokset ja tunneliliitokset. Toisin kuin lämpökohina, tämä kohina riippuu pääasiassa virran virtauksesta ja se näkyy selvemmin PN-tunnelointiliitoslaitteissa.

Laukauskohina on merkittävää erittäin pienillä virroilla pääasiassa lyhyellä aika-asteikolla mitattuna. Tämä melu on erityisen havaittavissa aina, kun virtatasot eivät ole korkeat. Joten tämä johtuu pääasiassa tilastollisesta virtauksesta.

Shot Noise Circuit

Laukauskohinan kokeellinen asennus valokuvakokoonpanopiirillä on esitetty alla. Tämä kokoonpano sisältää säädettävän voimakkuuden hehkulampun ja valodiodi jotka on kytketty yksinkertaiseen piiriin. Seuraavassa piirissä yleismittaria käytetään mittaamaan jännitesyöttöä RF-vastuksen yli, joka on kytketty sarjaan valokuvapiirin kanssa.

Piirissä oleva kytkin valitsee, voidaanko valovirta (tai) kalibrointisignaali antaa muulle piirille. Oikealla puolella oleva operaatiovahvistin on kytketty rinnan vastuksen kanssa, mikä saa laukauksen kohinan kokoonpanolaatikon noin kymmenkertaiseksi.

Shot Noise Circuit

Oskilloskooppia käytetään tuloksena olevan kohinasignaalin digitaaliseen sisällyttämiseen. Toimintogeneraattoria käytetään sarjassa vaimentimen kanssa vahvistamaan vahvistuskäyrää. Tässä aloitimme Shot-kohinakokeen mittausketjun erittäin huolellisella kalibroinnilla vaimennetun sinimuotoisen signaalin kautta käyttämällä funktiogeneraattoria. Vahvistus tallennetaan (g(f) = Vout(f)/Vin(f)).

“elektroniset piirit heijastavat kaavioita ilmaiseksi ”

Tämän kokeen aikana tallensimme vain kohinan RMS-jännitteen, joka mitataan oskilloskoopilla 20 kertaa kahdeksalla eri jännitteellä valovalopiirin VF sisällä. Sen jälkeen katkaisimme valokuvapiirin ja tallensimme taustamelutason.

Tässä piirissä mitattavaa kohinaa voidaan hieman muuttaa oskilloskoopin käyttämän integrointiajan mukaan, mutta tämä on kuitenkin 0,1 %:n epävarmuuden luokkaa ja voimme jättää sen huomiotta, koska sitä hallitsee oskilloskoopin aiheuttama epävarmuus. satunnaiset vaihtelut jännitteen sisällä.

Shot Noise Current Formula

Laukauskohinaa esiintyy, kun virta kulkee koko a PN-liitos . Siellä on erilaisia risteyksiä integroidut piirit . Esteen ylitys on yksinkertaisesti satunnaista ja tuotettu tasavirta on erilaisten satunnaisten perusvirtasignaalien summa. Tämä kohina on vakaa yli kaikkien taajuuksien. Laukauskohinavirran kaava on esitetty alla.

In = √2qIΔf

Missä,

'q' on elektronin varaus, joka vastaa 1,6 × 10-19 kulonia.

'I' on virran kulku risteyksessä.

'Δf' on kaistanleveys hertseinä.

Ero B/W Shot Noise, Johnson Noise & Impulse Noise

Laukauskohinan, Johnsonin kohinan ja impulssikohinan eroa käsitellään alla.

Shot Noise	Johnsonin melu	Impulssikohina
Kohinaa, joka syntyy elektronien/reikien läpi kulkevien varausten erillisestä luonteesta, kutsutaan laukauskohinaksi.	Varauksenkuljettajien lämpösekoituksesta syntyvää kohinaa kutsutaan Johnson-kohinaksi.	Melu, joka pitää sisällään nopean terävän äänen, muuten laukauksen kaltainen nopea pamaus, tunnetaan impulssikohinana.
Tämä kohina tunnetaan myös kvanttikohinana.	Johnson-kohinaa kutsutaan myös Nyquist-kohinaksi/lämpökohinaksi.	Impulssikohina tunnetaan myös purskemeluna.
Tämä ääni on taajuudesta ja lämpötilasta riippumaton.	Tämä ääni on verrannollinen lämpötilaan.	Tämä ei ole lämpötilasta riippuvaista.
Tämä kohina esiintyy pääasiassa fotonien laskennassa optisissa laitteissa, missä tämä kohina liittyy säteen hiukkasluonteeseen.	Lämpökohina syntyy pääasiassa vapaiden elektronien satunnaisesta liikkeestä johtimessa, joka johtuu lämpösekoituksesta.	Impulssikohina esiintyy pääasiassa ukkosmyrskyjen ja sähkömekaanisten kytkentäjärjestelmien jännitetransienttien kautta.

Hyödyt ja haitat

The laukausmelun edut Sisällytä seuraavat.

“kuinka tunnistaa yksivaiheinen ja 3 -vaiheinen ”

Laukauskohina korkeilla taajuuksilla on maanpäällisten ilmaisimien rajoittava kohina.
Tämä kohina tarjoaa yksinkertaisesti arvokasta tietoa fysikaalisista perusprosesseista muiden kokeellisten menetelmien lisäksi.
Koska signaalin voimakkuus paranee nopeammin, laukauskohinan suhteellinen osuus pienenee ja S/N-suhde kasvaa.

The laukausmelun haittoja Sisällytä seuraavat.

Tämä kohina johtuu yksinkertaisesti valodiodissa havaittujen fotonien lukumäärän vaihteluista.
Se tarvitsee mittaustietojen jälkeisen muokkauksen kompensoidakseen signaalin menetyksen tunnelin risteyksen kautta muodostuneen alipäästösuodattimen (LPF) vuoksi.
Tämä on kvanttirajoitetun intensiteetin kohinaa. Useat laserit ovat erittäin lähellä laukauskohinaa, vähintään korkeilla kohinataajuuksilla.

Sovellukset

The laukausmelun sovellukset Sisällytä seuraavat.

Tämä kohina näkyy pääasiassa puolijohdelaiteissa, kuten PN-liitoksissa, tunneliliitoksissa ja Schottky-sulkudiodeissa.
Se on merkittävä perusfysiikassa, optisessa ilmaisussa, elektroniikassa, tietoliikenteessä jne.
Tämän tyyppistä kohinaa kohdataan elektronisissa ja RF-piireissä rakeisen virran luonteen seurauksena.
Tämä melu on erittäin merkittävä erittäin vähän virtaa kuluttavassa järjestelmässä.
Tämä kohina korreloi kvantisoidun varauksen luonteeseen ja yksittäiseen kantoaaltoinjektioon koko pn-liitoksessa.
Tämä kohina erotetaan yksinkertaisesti virran vaihteluista tasapainotilassa, joka tapahtuu ilman jännitettä ja ilman normaalia virran virtausta.
Laukauskohina on ajasta riippuvaisia sähkövirran vaihteluita, jotka johtuvat elektronivarauksen diskreettisyydestä.

Q). Miksi laukauskohinaa kutsutaan valkoiseksi kohinaksi?

A). Tätä kohinaa kutsutaan usein valkoiseksi kohinaksi, koska sillä on tasainen spektritiheys. Tärkeimmät esimerkit valkoisesta kohinasta ovat Shot noise & Thermal noise.

Q). Mikä on viestintäkohinatekijä?

Se on S/N-suhteen heikkenemisen mitta laitteessa. Joten se on S/N-suhteen suhde i/p:ssä lähdön S/N-suhteeseen.

Q). Mikä on Shot Noise Photodetectorissa?

A). Laukauskohina valoilmaisimen sisällä optisen homodynin havaitsemisessa johtuu joko kvantisoidun sähkömagneettisen kentän nollapisteen vaihteluista, muuten fotoniabsorptiomenettelyn erillisestä luonteesta.

Q). Miten laukauskohina mitataan?

“kuinka tehdä cdi -laatikko ”

A). Tämä kohina mitataan käyttämällä tätä kuten laukauskohina = 10 log(2hν/P) yksikkönä dBc/Hz). 'c' dBc:ssä on suhteessa signaaliin, joten kerromme signaalin teholla 'P' saadaksemme laukauksen kohinan tehon dBm/Hz:n sisällä.

Q). Kuinka vähennät laukauskohinaa?

Tätä melua voidaan vähentää

Signaalin voimakkuuden lisääminen: Järjestelmän virran määrän lisääminen vähentää laukauskohinan suhteellista vaikutusta.
Keskiarvon laskeminen signaalista: Saman signaalin useiden mittausten keskiarvo pienentää laukauskohinaa, koska kohina keskiarvotetaan ajan myötä.
Kohinasuodattimien toteuttaminen: Suodattimia, kuten alipäästösuodattimia, voidaan käyttää poistamaan korkeataajuisia kohinakomponentteja signaalista.
Lämpötilan alentaminen: Järjestelmän lämpötilan nostaminen lisää lämpömelun määrää, mikä tekee laukausmelusta suhteellisesti vähemmän merkittävää.
Oikean ilmaisimen valinta: Suuremman aktiivisen alueen tai korkeamman elektroninkeräystehokkuuden omaavan ilmaisimen käyttäminen voi vähentää laukausäänen vaikutusta.

Näin ollen tämä on yleiskuva laukauksen melusta ja sen sovellukset. Yleensä tämä melu tapahtuu aina, kun on jännite-ero tai potentiaalieste. Kun varauksen kantajat, kuten reiät ja elektronit, ylittävät esteen, tämä kohina voidaan synnyttää. Esimerkiksi transistori, diodi ja tyhjiöputki synnyttävät laukauskohinaa. Tässä on sinulle kysymys, mitä on melu?