デジタル電子機器の信号ノイズは、回路の性能と信頼性に影響を及ぼす可能性があります。 ノイズの計算と最小化方法は、堅牢な電子システムの設計に不可欠です。 この記事では、主要なコンセプトと実用的な方法の概要を紹介します。

信号の騒音の把握

信号ノイズとは、目的の信号に干渉する不要な障害を指します。電磁妨害、熱変動、電源変動など、さまざまなソースから発起点できます。ノイズは、データ伝送や処理のエラーを引き起こす可能性があります。

信号の騒音を計算する

システム内の総ノイズは、ノイズ源とその貢献を分析することによって推定することができます。 根本平均四角(RMS)値は、一般的に騒音レベルを定量化するために使用されます。 例えば、熱騒音電圧は、次の方法で計算することができます。

[]Vn[[]]] = √(4kTRB)[

k]は、ボルツマンの定数であるTはケルビンの温度で、[]R]は抵抗であり、[[]]B]は帯域幅です。 複数のノイズを吸うと、その分散を追加します。

信号ノイズを最小限に抑える方法

ノイズを減らすには、設計戦略とコンポーネントの選択肢の両方が組み込まれています。 一般的な方法は次のとおりです。

  • ] 適切な接地:] は、安定した参照ポイントを確保し、干渉を削減します。
  • シールド:]]は、金属エンクロージャやシールドを使用して、電磁妨害をブロックします。
  • フィルタリング:] は、低パスフィルタを実装し、高周波ノイズを除去します。
  • コンポーネント選択:]] 緩みのあるコンポーネントと抵抗をタイトな許容で選択します。
  • 電源調整:]]は、電圧調整器を使用して、安定した電力レベルを維持します。

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信号ノイズの計算と最小化は、信頼性の高いデジタル電子機器にとって不可欠です。 騒音源を理解し、効果的な技術を適用することにより、エンジニアは回路性能を改善し、エラーを減らすことができます。