저항 잡음을 측정하기 위한 저잡음 증폭기

소음은 우리 주변 어디에나 존재하며 청각적 소음은 귀로 식별하기 쉽지만 전자적 소음은 올바른 도구로도 식별하기 어렵습니다. 스펙트럼 분석기는 노이즈 측정을 위한 가장 편리한 도구이지만 보고 있는 모든 신호에 자체 노이즈를 추가하기도 합니다. [Limpkin] 그는 스펙트럼 분석기로 아주 작은 노이즈 신호를 측정하는 작업을 해왔고, 그 결과를 다음과 같이 공유했습니다. 포괄적인 블로그 게시물.

그가 스스로 설정한 목표는 RF 시스템의 입력 및 출력에서 ​​가장 일반적인 임피던스인 50옴 임피던스에서 생성되는 노이즈를 측정하는 것이었습니다. 공식 존슨 나이퀴스트 노이즈 강도 단일 Hz 대역폭에서 예상되는 잡음 전압이 0.9나노볼트에 불과하다는 것을 알 수 있습니다. 이는 어떤 표준에서도 작고 일반적인 스펙트럼 분석기의 플로어 잡음보다 한 자릿수 더 작습니다. [Limpkin] 그래서 그는 한 쌍의 9V 배터리에서 실행되는 매우 낮은 잡음 증폭기를 사용하여 잡음 신호를 100배 증폭하는 증폭기와 신호 버퍼를 설계했습니다.

그러나 이 회로에는 문제가 있었습니다. 입력에 존재하는 모든 누설 DC 전압도 분석기의 민감한 입력 포트를 손상시킬 수 있는 수준으로 증폭됩니다. 이를 방지하기 위해, [Limpkin] 그는 증폭기에 가위 회로를 추가하기로 결정했습니다. 이것은 증폭기의 출력 전압을 지속적으로 모니터링하고 200mV를 초과하면 실리콘 스위치를 통해 연결을 끊는 한 쌍의 비교기로 구성됩니다. [Limpkin] 그는 아름답게 제작된 케이스에 회로를 패키징하고 빠른 과도 입력이 있는 경우에도 클리퍼가 안정적으로 작동하는지 확인하기 위해 다양한 테스트를 실행했습니다.

가위가 제자리에 있으면 계획된 소음 측정을 수행하는 것이 안전했습니다. 최종 결과는? 이론상 예측한 대로 약 0.89nV입니다. 나노볼트 레벨 신호를 측정하려면 일반적으로 매우 정밀한 장비와 많은 노이즈 감소 트릭이 필요합니다. 때때로 소음은 라디오 송신기를 만드는 데 필요한 것입니다. 팁 고마워, [alfonso32]!