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高頻噪聲模擬器關(guān)于“信噪比”的講解

更新時(shí)間:2019-09-04      點(diǎn)擊次數(shù):1056
   高頻噪聲模擬器關(guān)于“信噪比”的講解
  NOISEKEN高頻噪聲模擬器滿足日本JIS工業(yè)標(biāo)準(zhǔn),大電壓2kV,頻寬大可達(dá)1μs,內(nèi)置單相耦合去耦網(wǎng)絡(luò),增加選件,可做各種各樣的測試。使用浮地的產(chǎn)生電路,使安裝配線更加簡單;短路插頭跟換插接位置,就能夠進(jìn)行差模/共模切換;試驗(yàn)器中內(nèi)置有50Ω終端器,無需增加阻抗,配線簡單;在主機(jī)上就可進(jìn)行重復(fù)周期、相位的設(shè)置。
  對于“信噪比”指的是信號電壓對于噪聲電壓的比值,通常用符號S/N來表示。
  由于在一般情況下,信號電壓遠(yuǎn)高于噪聲電壓,比值非常大,因此,實(shí)際計(jì)算攝像機(jī)信噪比的大小通常都是對均方信號電壓與均方噪聲電壓的比值取以10為底的對數(shù)再乘以系數(shù)20,單位用dB表示。
  信噪比可在放大電路末端采用高精度噪聲計(jì)測量,也可采用軟件將A/D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)通過采樣計(jì)算實(shí)現(xiàn)。對噪聲的抑制應(yīng)從前向通道原理設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)、PCB設(shè)計(jì)、接線設(shè)計(jì)等方面入手。原理設(shè)計(jì)應(yīng)從電源噪聲抑制、多級放大器設(shè)計(jì)、濾波設(shè)計(jì)考慮。
  1.電源噪聲抑制:首先主電源應(yīng)將100Hz以下接近工頻干擾的噪聲濾除,其次采用多路電源分別供電設(shè)計(jì),區(qū)分?jǐn)?shù)字電路、驅(qū)動(dòng)電路、模擬電路、前置級小信號放大電路,小信號電路應(yīng)采用多級濾波濾除各頻段的高頻噪聲信號。
  2.采用低噪聲多級放大電路,可以避免電源噪聲和系統(tǒng)噪聲的從一次前置放大器的一次放大,提高信噪比,另外盡量采用差分輸入輸出,降低共模干擾。
  3.系統(tǒng)噪聲主要是高頻噪聲,傳感器端也經(jīng)常形成各種非信號頻段的高低頻干擾,應(yīng)在前向通道電路適當(dāng)添加各種高Q值信號濾波電路。
  4.另外一些專項(xiàng)電路常采用抗干擾設(shè)計(jì),例如CCD前向通道的相關(guān)雙取樣電路。
  軟件設(shè)計(jì)比較容易實(shí)現(xiàn)各頻段的高Q值濾波,同時(shí)有些干擾信號與有效信號頻段、幅值近似時(shí),可采用軟件算法實(shí)現(xiàn)去除干擾雜波并進(jìn)行有效波形的擬合補(bǔ)償,以保證整機(jī)的性能指標(biāo)。
  PCB設(shè)計(jì)主要是電磁兼容設(shè)計(jì),主要從布局開始,將強(qiáng)弱信號電路,數(shù)字模擬電路盡量隔離分開,方便分開布線,電源/地線應(yīng)分別布線,后匯集在總電源,弱信號電路應(yīng)盡量靠近總電源,弱信號線應(yīng)盡量短、盡量加地線隔離,依據(jù)信號頻段的不同合理選擇信號線和電源線的寬度,并合理選擇添加屏蔽罩。
  接線設(shè)計(jì)應(yīng)盡量合理走線,將強(qiáng)信號線與弱信號線隔離,弱信號線應(yīng)盡量端并適當(dāng)加屏蔽,并合理屏蔽接地。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量采用常規(guī)電磁兼容、防靜電設(shè)計(jì)手段,盡量將接口按強(qiáng)弱信號電路隔離設(shè)計(jì),以方便PCB設(shè)計(jì)和接線設(shè)計(jì)。
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