التحليل الحراري والإنواحي في دوائر العمليات: الحسابات والاستراتيجيات لتحسين الاستحقاق

ويعتبر فهم الآثار الحرارية والضوضاء في دوائر المضخم (العملية) أمرا أساسيا لتصميم نظم إلكترونية دقيقة وموثوقة، ويساعد التحليل السليم على تحديد مصادر الخطأ المحتملة ويسترشد باستراتيجيات التقليل إلى أدنى حد من أثرها.

النواة الحرارية في دائرة أوبام

والضوضاء الحراري، المعروف أيضاً باسم الضوضاء جونسون - نيكيست، ناجم عن الحركة العشوائية للكهرباء داخل مكونات مقاومة، وهو يتسم بفولطية أو ضوضاء حالية تعتمد على درجة الحرارة والمقاومة.

ويمكن حساب الضوضاء الحرارية باستخدام الصيغة التالية:

V_]n = √(4kTRB)]

حيث k ] هو Boltzmann ثابت، T ] درجة حرارة في كيلفين، R] مقاومة في الأورام، B

استراتيجيات تحليل الأرقام

ومن المهم، من أجل تحسين دقة القياس، تحليل المساهمات في الضوضاء وتقليلها إلى أدنى حد، وتشمل الاستراتيجيات اختيار عناصر منخفضة الدقة، وتحقيق أقصى قدر من تصميم الدوائر، والحد من عرض النطاق الترددي.

ويحد تخفيض نطاق الترددات من مدى الترددات التي تتكامل فيها الضوضاء، ويقلل من الضوضاء العامة، وبالإضافة إلى ذلك، يمكن لاستخدام مقاومي الدقة ذات خصائص ضوضاء حرارية منخفضة أن يحسن الأداء بشكل كبير.

حسابات التضخيم على الوجه الأمثل

ويشتمل حساب الضوضاء الإجمالية في دائرة العمليات على تلخيص المساهمات من جميع العناصر المقاومة والنشطة، مثلاً، يمكن تقريب مجموع الضوضاء المُشار إليها بالمساهمة من خلال ما يلي:

V_]total] = √(_n1]^]2 + V_]]n2