闪烁噪声：工作、消除、差异及其应用
运算放大器中有各种噪声源，但最神秘的噪声源是闪烁噪声。这是由传导通道内的不规则性和晶体管中的偏置电流引起的噪声引起的。。。。
运算放大器中有各种噪声源，但最神秘的噪声源是闪烁噪声。这是由传导通道内的不规则性和晶体管中的偏置电流引起的噪声引起的。这种噪声通过频率反向增强，因此它通常被称为1/f噪声。这种噪声仍然存在于更高的频率；然而，运算放大器中的其他噪声源开始控制，与1/f噪声效应相反。这种噪声将影响所有电子器件，如运算放大器，但这种噪声源在低频数据采集系统中没有限制。为了提供最佳的直流性能，如低偏移漂移和低初始偏移，零漂移放大器还具有消除闪烁噪声的额外好处，这对低频应用非常关键。本文讨论了闪烁噪声–工作及其应用。
什么是闪烁噪声/闪烁噪声定义？
闪烁噪声或1/f噪声是一种电子噪声，几乎在所有电子设备中都会出现，并可能带来各种其他影响，如导电沟道内的杂质、晶体管内因基极电流而产生的生成和复合噪声。这种噪声通常被称为粉红噪声或1/f噪声。这种噪声主要发生在所有电子设备中&它有不同的原因，尽管这些原因通常与直流电流有关。它在许多电子领域都很重要&在用作射频源的振荡器中也很重要。
这种噪声也被称为低频噪声，因为当频率增加时，这种噪声的功率谱密度会增加。这种噪声通常可以在低于几个KHz的频率下观察到。闪烁噪声带宽的范围从10MHz到10Hz。
闪烁噪声方程
闪烁噪声只发生在几乎所有的电子元件中。因此，这种噪声与晶体管等半导体器件有关，尤其是MOSFET器件。这种噪声可以表示为
S（f）=K/f
闪烁噪声工作原理
闪烁噪声的工作原理是将总噪声电平增加到所有电阻器中存在的热噪声电平之上。这种噪声只存在于厚膜和碳成分电阻器中，无论在哪里它都被称为过量噪声。相比之下，线绕电阻器的闪烁噪声最少。
这种噪声可能是由电荷载流子在两种材料的界面之间随机捕获和释放引起的。因此，这种现象通常发生在用于记录电信号的仪器放大器中使用的半导体中。
这种噪声与频率的相反方向成正比。在RF振荡器等许多应用中，有许多区域的噪声占主导地位，而其他区域的白噪声占主导，如散粒噪声和热噪声。通常，这种低频噪声在适当设计的系统中占主导地位。
消除1/F噪声
通常，斩波或斩波器稳定技术用于降低放大器的偏移电压。但是，由于闪烁噪声接近DC低频噪声，因此通过使用该技术也可以有效地降低闪烁噪声。这种技术只需在i/p级对i/p信号进行斩波或交替，然后再次对o/p级的信号进行斩波。所以这等于用方波进行调制。
在上面的ADA4522框图中，可以简单地将i/p信号调制到CHOP处的斩波频率<sub>在阶段CHOP处的i/p信号输出级被同步解调回其初始频率&同时，放大器i/p级的闪烁噪声和偏移被简单地调制到斩波频率。
除了降低原始偏移电压外，还降低了偏移和共模电压内的变化，这提供了非常好的直流线性和高CMRR（共模抑制比）。斩波还降低了偏移电压漂移和温度，因此，使用斩波的放大器通常被称为零漂移放大器。在这里，我们需要考虑的一件主要事情是，零漂移放大器只去除放大器的闪烁噪声。来自各种源（如传感器）的任何闪烁噪声都将不变地通过。
用于斩波的权衡是，它在输出中设置了切换伪影，并增强了输入偏置电流。在放大器输出上，一旦在示波器上观察到波纹和闪光，就可以看到；当使用频谱分析仪观察时，在噪声的频谱密度中可以看到噪声尖峰。从模拟设备来看，最新的零漂移放大器，如ADA4522零漂移放大器系列，利用专利偏移和纹波校正环路来减少开关伪影。
斩波也用于ADC和仪器放大器。斩波用于消除不同设备中的这种噪声，如AD8237真轨对轨、AD7124-4低噪声低功率、零漂移仪器放大器、24位∑-ΔADC、32位∑-△ADC、AD7177-2超低噪声等。
使用方波调制的一个主要缺点是这些波具有各种谐波。因此，每个谐波处的噪声都将被解调为直流电。相反，如果我们使用正弦波调制，那么它就不那么容易受到噪声的影响&可以在大噪声中改善极小的信号，否则就会出现干扰。因此，这种方法被用于锁定放大器。
热噪声和闪烁噪声之间的区别
下面将讨论热噪声和闪烁噪声之间的区别。
| 热噪声 |
闪烁噪声 |
| 由处于平衡状态的电导体中的电子的热搅动产生的噪声被称为热噪声。 | 由两种材料界面之间随机捕获和释放的电荷载流子引起的噪声被称为闪烁噪声。 |
| 这种噪声也被称为约翰逊噪声、奈奎斯特噪声或约翰逊-奈奎斯特噪音。 | 这种噪声也被称为1/f噪声。 |
| 当电流流过电阻器时，总是会产生热噪声。
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这种噪声通常发生在仪器放大器中用来记录各种电信号的半导体中。 |
| 较低的寄生电阻元件将降低热噪声强度。 | 无论放大器的偏移电压在哪里降低，都将通过斩波器或斩波器稳定方法来降低这种噪声强度。 |
| 通过对完整SAR图像中的后向散射信号进行归一化，可以去除热噪声，这对于SAR数据的定量和定性利用都是必要的。 | 这种噪声可以通过交流激励和斩波等不同技术去除。
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MOSFET中的闪烁噪声是什么？
MOSFET具有如GHz范围的高截止频率（fc），而BJT和JFET具有如1kHz的低截止频率。一般来说，与BJT相比，低频下的JFET表现出更多的噪声&它们可能具有高的“fc”，如几kHz，并且不优选用于闪烁噪声。
优点和缺点
这个闪烁噪声优势包括以下内容。
- 这是一种低频噪声，所以如果频率提高，那么这种噪声就会降低。
- 它是半导体器件中的一种固有噪声，与器件的制造过程和物理特性有关。
- 这种效应通常在电子元件的低频率下观察到。
这个闪烁噪声的缺点包括以下内容。
- 在任何精确的直流信号链中，这种噪声都会限制性能。
- 在所有类型的电阻器中，总噪声水平可以比热噪声水平增加。
- 它与频率有关。
应用
这个闪烁nois的应用e包括以下内容。
- 这种噪音存在于一些无源器件和所有有源电子元件中。
- 这种现象通常发生在主要用于在仪器放大器中记录电信号的半导体中。
- BJT中的这种噪声决定了器件的放大限制。
- 这种噪声发生在碳成分电阻器中。
- 通常，这种噪声发生在有源器件中，因为电荷具有随机行为。
Q） 。为什么闪烁噪音被认为是粉红色的？
粉红噪声也被称为闪烁噪声，因为它的频谱功率密度每倍频程降低3dB。因此，粉红噪声频带的功率与频率成反比。当频率越高，功率就越低。
Q） ，如何消除闪烁噪音？
这种噪声可以通过斩波器稳定技术有效地降低，其中放大器的偏移电压被降低。
Q） 。闪烁噪声是如何测量的？
电流或电压中的闪烁噪声测量可以与其他类型的噪声测量类似地进行。采样频谱分析仪从噪声中提取有限时间样本，并通过FFT算法计算傅立叶变换。这些仪器不能在低频下工作来完全测量这种噪音。因此，采样仪器具有宽带和高噪声。这些可以通过使用多个样本轨迹并对其进行平均来降低噪声。传统类型的频谱分析仪由于其窄带捕获，仍然具有优越的信噪比。
因此，这是闪烁噪声的概述——与应用程序一起工作。闪烁噪声的特征是：；当频率降低时，这种噪声增加，这种噪声与电子设备内的直流电流有关，并且它在每个倍频程中包括相同的功率含量。这里有一个问题要问你，什么是白噪音？