文档介绍：电路噪声和抗干扰措施演示文稿
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电路噪声和抗干扰措施
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设计人员经常遇到的情况：硬件部分设计出来以后，却发现电路中的噪声太大，不得不进行重新设计和布线。
电子电路的噪比场效应晶体管大。其功率频谱密度随频率降低而增大。在高频工作时, 可以忽略闪烁噪声。
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它是由单位时间内通过PN结载流子数目的随机起伏而造成的。这种噪声具有宽带的特性。
式中
为流过PN结的电流，
为电子电荷量。
由于晶体三极管的发射结正偏，所以散粒噪声主要决定于发射极工作电流
，其噪声电流的均方值为
散粒噪声的大小与晶体管的静态工作点电流有关，其功率谱密度为
对于双极型晶体管，散粒噪声是主要噪声源。
散粒噪声（Shot Noise）
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散粒噪声是由栅极内的电荷不规则起伏所引起的噪声。对结型场效应管来说，则由通过PN结的漏电流引起的噪声电流均方值为
式中
为栅极漏泄电流。
对于场效应管来说：
散粒噪声（Shot Noise）
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爆米花噪声(popcorn frequency)
半导体的表面若受到污染便会产生这种噪声，其影响长达几毫秒至几秒，噪声产生的原因仍然未明，在正常情况下，并无一定的模式。生产半导体时若采用较为洁净的工艺，会有助减少这类噪声。
)：
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输入参照噪声总量
运放输入端等效（换算）噪声电压的计算：
其中，
指信源电阻；
指放大器的噪声电压；
指信源电阻的热噪声；
指放大器的噪声电流
运算放大器噪声
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1、信噪比： 四端网络某一端口处信号功率与噪声功率之比。 信噪比SNR(Signal to Noise Ratio)通常用分贝数表示。
噪声系数的定义
体会：信噪比表示信号本身质量的好坏，信噪比越大，
说明信号本身的质量越好。
噪声系数：描述放大器噪声性能的一个重要指标
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如果放大器内部不产生噪声, 当输入信号与噪声通过它时, 二者都得到同样的放大, 那么放大器的输出信噪比与输入信噪比相等。而实际放大器是由晶体管和电阻等元器件组成,热噪声和散粒噪声构成其内部噪声, 所以输出信噪比总是小于输入信噪比。为了衡量放大器噪声性能的好坏, 提出了噪声系数这一性能指标。
放大器的噪声系数Nf(Noise Figure)定义：
输入信噪比与输出信噪比的比值, 即:
用分贝数表示:
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分析：
。噪声系数
越大说明，信号通过该网络后信号质量变坏的程度越大。
声功率经放大后在输出端所产生的噪声功率Pno1有关，而与输
入信号大小无关。
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结论： 实际Nf>1。理想情况下Pno2=0，才可能使Nf=1。
其值越接近于１, 则表示该放大器的内部噪声
越小。放大器的噪声性能越好。
噪声系数的表示
AP : 放大电路的功率增益
Pn01 ：输入端的噪声功率Pni经放大电路放大后在输出端的噪声功率
Pn02 ：放大电路自身产生的噪声在输出端的功率
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（二）辐射噪声
不接触感染噪声。模拟电路工作需要电源、地线、输入和输出引线，这些引线可将外界干扰引入模拟电路。而电磁辐射信号直接作用到模拟电路上，使模拟电路受到干扰。例如，电路板上单片机的晶体振荡器，就是一个电磁辐射源，可以干扰模拟电路的工作。
随着信号频率的提高，PCB上相邻信号线间的串扰将成正比地增加，并且信号线上的反射将会相应增加。如果频率更高一些，对布线的长度就有更严格的限制，根据分布参数的网络理论，高速电路与其连线间的相互作用是决定性因素，在系统设计时不能忽略。
三、电路板设计时应考虑的噪声种类
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通常高速电路的功耗和热耗散也都很大，在做高速PCB时应引起足够的重视。 当板上有毫伏级甚至微伏级的微弱信号时，对这些信号线就需要特别的关照，小信号由于太微弱，非常容易受到其它强信号的干扰，屏蔽措施常常是必要的，否则将大大降低信噪比。以致于有用信号被噪声淹没，不能有效地提取出来。
三、电路板设计时应考虑的噪声种类
（二）辐射噪声
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对PCB板子的预留调测点（测试点）也要在设计阶段加以考虑，测试点的物理位置，测试点的隔离等因素不可忽