thiẾt kẾ vi mẠch tƯƠng tỰ - hcmut.edu.vnhoangtrang/lecture note... · phổ của nhiễu...

34
THIT KVI MCH TƯƠNG TƯƠ CHƯƠNG 7: Noise TP.HChí Minh 04/2012 Hoàng Trang-bmôn KThut ĐinT[email protected] 1 1

Upload: others

Post on 30-Dec-2019

0 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: THIẾT KẾ VI MẠCH TƯƠNG TỰ - hcmut.edu.vnhoangtrang/lecture note... · Phổ của nhiễu Hàm mật độ phổ công suất (PSD: Power Spectral Density): là hàm mà

THIẾT KẾ VI MẠCH TƯƠNG TỰƯƠCHƯƠNG 7: Noise

TP.Hồ Chí Minh 04/2012

Hoàng Trang-bộ môn Kỹ Thuật Điện Tử[email protected]

11

Page 2: THIẾT KẾ VI MẠCH TƯƠNG TỰ - hcmut.edu.vnhoangtrang/lecture note... · Phổ của nhiễu Hàm mật độ phổ công suất (PSD: Power Spectral Density): là hàm mà

Giới thiệuệ

Nhiễu là một quá trình ngẫu nhiên giá trị của Nhiễu là một quá trình ngẫu nhiên, giá trị của nhiễu không thể dự đoán hay biết trước được.Nhiễ ẽ là iả ứ í hiệ h Nhiễu sẽ làm giảm mức tín hiệu trong mạch.

Trong chương 7 này sẽ đề cập đến các loại nhiễu:Nhiễu nhiệt.Nhiễu FlickerNhiễu Flicker.

2

Page 3: THIẾT KẾ VI MẠCH TƯƠNG TỰ - hcmut.edu.vnhoangtrang/lecture note... · Phổ của nhiễu Hàm mật độ phổ công suất (PSD: Power Spectral Density): là hàm mà

Nội dungộ g

á í ấ ủ ễ Các tính chất của nhiễu. Phổ của nhiễu. Các loại nhiễu.Nhiễu nhiệtNhiễu nhiệt.Nhiễu MOSFETs.

h ễ l kNhiễu Flicker.Nhiễu trong mạch.

3

Page 4: THIẾT KẾ VI MẠCH TƯƠNG TỰ - hcmut.edu.vnhoangtrang/lecture note... · Phổ của nhiễu Hàm mật độ phổ công suất (PSD: Power Spectral Density): là hàm mà

Các tính chất của nhiễu

Công suất trung bình:

4

Page 5: THIẾT KẾ VI MẠCH TƯƠNG TỰ - hcmut.edu.vnhoangtrang/lecture note... · Phổ của nhiễu Hàm mật độ phổ công suất (PSD: Power Spectral Density): là hàm mà

Phổ của nhiễu

ổ ấ Hàm mật độ phổ công suất (PSD: Power Spectral Density): là hàm mà một tín hiệu mang bao nhiêu ô ất t ê ỗi tầ ốcông suất trên mỗi tần số.

5

Page 6: THIẾT KẾ VI MẠCH TƯƠNG TỰ - hcmut.edu.vnhoangtrang/lecture note... · Phổ của nhiễu Hàm mật độ phổ công suất (PSD: Power Spectral Density): là hàm mà

Phổ của nhiễu Nhiễu trắng:

Cho nhiễu trắng đi qua hàm truyền H(s):

6

Page 7: THIẾT KẾ VI MẠCH TƯƠNG TỰ - hcmut.edu.vnhoangtrang/lecture note... · Phổ của nhiễu Hàm mật độ phổ công suất (PSD: Power Spectral Density): là hàm mà

Phổ của nhiễu

Do Sx(f) là hàm chẵn theo f cho tín hiệu thực x(t):

7

Page 8: THIẾT KẾ VI MẠCH TƯƠNG TỰ - hcmut.edu.vnhoangtrang/lecture note... · Phổ của nhiễu Hàm mật độ phổ công suất (PSD: Power Spectral Density): là hàm mà

Phổ của nhiễu Hàm mật độ xác suất (PDF: Probability Density Function):

Hàm Gaussian PDF:

8

Page 9: THIẾT KẾ VI MẠCH TƯƠNG TỰ - hcmut.edu.vnhoangtrang/lecture note... · Phổ của nhiễu Hàm mật độ phổ công suất (PSD: Power Spectral Density): là hàm mà

Phổ của nhiễu

ồ ễ Tác dụng của hai nguồn nhiễu:

9

Page 10: THIẾT KẾ VI MẠCH TƯƠNG TỰ - hcmut.edu.vnhoangtrang/lecture note... · Phổ của nhiễu Hàm mật độ phổ công suất (PSD: Power Spectral Density): là hàm mà

Phổ của nhiễu

Nhiều nguồn nhiễu:

10

Page 11: THIẾT KẾ VI MẠCH TƯƠNG TỰ - hcmut.edu.vnhoangtrang/lecture note... · Phổ của nhiễu Hàm mật độ phổ công suất (PSD: Power Spectral Density): là hàm mà

Các loại nhiễuạ

11

Page 12: THIẾT KẾ VI MẠCH TƯƠNG TỰ - hcmut.edu.vnhoangtrang/lecture note... · Phổ của nhiễu Hàm mật độ phổ công suất (PSD: Power Spectral Density): là hàm mà

Nhiễu nhiệt trên điện trởệ ệ

12

Page 13: THIẾT KẾ VI MẠCH TƯƠNG TỰ - hcmut.edu.vnhoangtrang/lecture note... · Phổ của nhiễu Hàm mật độ phổ công suất (PSD: Power Spectral Density): là hàm mà

Nhiễu nhiệt trên điện trởệ ệ

Ví dụ:

Giải:

13

Page 14: THIẾT KẾ VI MẠCH TƯƠNG TỰ - hcmut.edu.vnhoangtrang/lecture note... · Phổ của nhiễu Hàm mật độ phổ công suất (PSD: Power Spectral Density): là hàm mà

Nhiễu nhiệt trên MOSFETSsệ

MOSFETs:

14

Page 15: THIẾT KẾ VI MẠCH TƯƠNG TỰ - hcmut.edu.vnhoangtrang/lecture note... · Phổ của nhiễu Hàm mật độ phổ công suất (PSD: Power Spectral Density): là hàm mà

Nhiễu nhiệt trên MOSFETSs

MOSFETs:Ví d Ví dụ:

15

Page 16: THIẾT KẾ VI MẠCH TƯƠNG TỰ - hcmut.edu.vnhoangtrang/lecture note... · Phổ của nhiễu Hàm mật độ phổ công suất (PSD: Power Spectral Density): là hàm mà

Nhiễu nhiệt trên MOSFETSsệ

16

Page 17: THIẾT KẾ VI MẠCH TƯƠNG TỰ - hcmut.edu.vnhoangtrang/lecture note... · Phổ của nhiễu Hàm mật độ phổ công suất (PSD: Power Spectral Density): là hàm mà

Nhiễu FlickerNhiễu Flicker

Nhiễu Flicker còn gọi là nhiễu 1/f: Nhiễu Flicker còn gọi là nhiễu 1/f:

17

Page 18: THIẾT KẾ VI MẠCH TƯƠNG TỰ - hcmut.edu.vnhoangtrang/lecture note... · Phổ của nhiễu Hàm mật độ phổ công suất (PSD: Power Spectral Density): là hàm mà

Nhiễu FlickerNhiễu Flicker Ví dụ:

Giải:Nhiễu nhiệt

18

Page 19: THIẾT KẾ VI MẠCH TƯƠNG TỰ - hcmut.edu.vnhoangtrang/lecture note... · Phổ của nhiễu Hàm mật độ phổ công suất (PSD: Power Spectral Density): là hàm mà

Nhiễu Flicker

Ví dụ:

Giải:

Nhiễu Flicker

19

Page 20: THIẾT KẾ VI MẠCH TƯƠNG TỰ - hcmut.edu.vnhoangtrang/lecture note... · Phổ của nhiễu Hàm mật độ phổ công suất (PSD: Power Spectral Density): là hàm mà

Nhiễu Flicker

20

Page 21: THIẾT KẾ VI MẠCH TƯƠNG TỰ - hcmut.edu.vnhoangtrang/lecture note... · Phổ của nhiễu Hàm mật độ phổ công suất (PSD: Power Spectral Density): là hàm mà

Các loại nhiễu trong mạchạ g ạ

21

Page 22: THIẾT KẾ VI MẠCH TƯƠNG TỰ - hcmut.edu.vnhoangtrang/lecture note... · Phổ của nhiễu Hàm mật độ phổ công suất (PSD: Power Spectral Density): là hàm mà

Các loại nhiễu trong mạchạ g ạ

Ví dụ:

Giải:

22

Page 23: THIẾT KẾ VI MẠCH TƯƠNG TỰ - hcmut.edu.vnhoangtrang/lecture note... · Phổ của nhiễu Hàm mật độ phổ công suất (PSD: Power Spectral Density): là hàm mà

Các loại nhiễu trong mạchạ g ạ

Ví dụ:

Giải:

23

Page 24: THIẾT KẾ VI MẠCH TƯƠNG TỰ - hcmut.edu.vnhoangtrang/lecture note... · Phổ của nhiễu Hàm mật độ phổ công suất (PSD: Power Spectral Density): là hàm mà

Phân tích mạchPhân tích mạch

24

Page 25: THIẾT KẾ VI MẠCH TƯƠNG TỰ - hcmut.edu.vnhoangtrang/lecture note... · Phổ của nhiễu Hàm mật độ phổ công suất (PSD: Power Spectral Density): là hàm mà

Common-Source StageCommon Source Stage

Ví dụ:ụ

25

Page 26: THIẾT KẾ VI MẠCH TƯƠNG TỰ - hcmut.edu.vnhoangtrang/lecture note... · Phổ của nhiễu Hàm mật độ phổ công suất (PSD: Power Spectral Density): là hàm mà

Common-Source Stageg

Nhiễu nhiệt:ệ

26

Page 27: THIẾT KẾ VI MẠCH TƯƠNG TỰ - hcmut.edu.vnhoangtrang/lecture note... · Phổ của nhiễu Hàm mật độ phổ công suất (PSD: Power Spectral Density): là hàm mà

Common-Source Stageg

27

Page 28: THIẾT KẾ VI MẠCH TƯƠNG TỰ - hcmut.edu.vnhoangtrang/lecture note... · Phổ của nhiễu Hàm mật độ phổ công suất (PSD: Power Spectral Density): là hàm mà

Common-Source Stageg

Ví dụ:

28

Page 29: THIẾT KẾ VI MẠCH TƯƠNG TỰ - hcmut.edu.vnhoangtrang/lecture note... · Phổ của nhiễu Hàm mật độ phổ công suất (PSD: Power Spectral Density): là hàm mà

Common-Source StageCommon Source Stage

29

Page 30: THIẾT KẾ VI MẠCH TƯƠNG TỰ - hcmut.edu.vnhoangtrang/lecture note... · Phổ của nhiễu Hàm mật độ phổ công suất (PSD: Power Spectral Density): là hàm mà

Common-Gate StageCommon Gate Stage

30

Page 31: THIẾT KẾ VI MẠCH TƯƠNG TỰ - hcmut.edu.vnhoangtrang/lecture note... · Phổ của nhiễu Hàm mật độ phổ công suất (PSD: Power Spectral Density): là hàm mà

Source FollowersSource Followers

31

Page 32: THIẾT KẾ VI MẠCH TƯƠNG TỰ - hcmut.edu.vnhoangtrang/lecture note... · Phổ của nhiễu Hàm mật độ phổ công suất (PSD: Power Spectral Density): là hàm mà

Source Followers

32

Page 33: THIẾT KẾ VI MẠCH TƯƠNG TỰ - hcmut.edu.vnhoangtrang/lecture note... · Phổ của nhiễu Hàm mật độ phổ công suất (PSD: Power Spectral Density): là hàm mà

Noise Bandwidth

33

Page 34: THIẾT KẾ VI MẠCH TƯƠNG TỰ - hcmut.edu.vnhoangtrang/lecture note... · Phổ của nhiễu Hàm mật độ phổ công suất (PSD: Power Spectral Density): là hàm mà

END OF CHAPTER 7

NOISE

34