در این مثال، نحوه ادغام نویز در یک شبیه‌سازی الکتریکی به‌خوبی نمایش داده شده است. مدار مورد نظر یک آمپلی فایر با ضریب تقویت 100 و فرکانس قطع فرکانس بالا 10 مگاهرتز را مدل می‌کند. این آمپلی فایر نویز اضافه می‌کند و فرض می‌شود که دفترچه مشخصات (datasheet) آن یک چگالی ولتاژ نویز معادل 20 نانوولت بر ریشه هر هرتز (20 nV/Hz0.5) را مشخص کرده است. این مقدار با استفاده از منبع ولتاژ نویز Vn پیاده‌سازی شده است.

نویز تولید شده توسط مقاومت‌ها

در صورت تمایل، می‌توان نویز تولید شده توسط مقاومت‌های R1 و R2 نیز را در نظر گرفت. این کار با فعال کردن حالت نویز (‘Enabled’) در بلوک‌های مربوطه انجام می‌شود. با این حال، اجرای این مدل با ترکیب‌های مختلف منابع نویز نشان می‌دهد که منبع اصلی نویز، ولتاژ نویز معادل است.

کلمات کلیدی و توضیحات

  • آمپلی فایر (Op-Amp): یک مدار الکتریکی که ورودی‌های دوگانه دارد و خروجی‌اش به‌طور قابل توجهی تقویت شده است. در این مثال، ضریب تقویت 100 است.
  • نویز (Noise): سیگنال‌های تصادفی که به دلیل عوامل مختلف مانند حرارت یا ناپایداری‌های الکتریکی ایجاد می‌شوند. در این مدل، نویز به صورت یک منبع ولتاژ نویز (Vn) اضافه شده است.
  • چگالی ولتاژ نویز (Noise Voltage Density): مقدار نویز به ازاء هر ریشه هرتز (Hz0.5) که در این مثال 20 نانوولت بر ریشه هرتز است.
  • فرکانس قطع (Roll-off Frequency): فرکانسی که در آن پاسخ فرکانسی مدار شروع به کاهش می‌کند. در این مثال، فرکانس قطع 10 مگاهرتز است.
  • مقاومت‌ها (R1 و R2): اجزای مداری که می‌توانند نویز حرارتی تولید کنند. این نویز در صورت فعال شدن حالت نویز در بلوک‌ها، در مدل لحاظ می‌شود.

نتایج شبیه‌سازی

نتایج شبیه‌سازی از تحلیل‌گرهای طیفی به‌خوبی نشان می‌دهد که منبع اصلی نویز در این مدار، ولتاژ نویز معادل است. این موضوع با اجرای مدل با ترکیب‌های مختلف منابع نویز به‌خوبی تأیید شده است.

همه چیز، یکجا، آماده دانلود!

لینک دانلود ویژه اعضا سایت