낮음

소음은 우리 주변 어디에나 있습니다. 음향 소음은 귀를 사용하여 쉽게 알아차릴 수 있는 반면, 전자 소음은 올바른 악기를 사용해도 정량화하기가 훨씬 어렵습니다. 스펙트럼 분석기는 노이즈 측정을 위한 가장 편리한 도구일 뿐만 아니라 보고 있는 신호에 자체 노이즈를 추가하기도 합니다. [Limpkin]은 스펙트럼 분석기를 사용하여 매우 작은 노이즈 신호를 측정하는 작업을 진행해 왔으며 그의 결과를 종합적인 블로그 게시물에 공유했습니다.

그가 직접 설정한 목표는 RF 시스템의 입력 및 출력에서 ​​가장 흔히 볼 수 있는 임피던스인 50옴 저항에서 생성되는 잡음을 측정하는 것이었습니다. Johnson-Nyquist 잡음 전력 공식에 따르면 1Hz 대역폭에서 예상되는 잡음 전압은 0.9나노볼트에 불과합니다. 이는 어떤 표준에서도 아주 작으며 일반적인 스펙트럼 분석기의 잡음 층보다 한 단계 더 작은 크기입니다. 따라서 [Limpkin]은 한 쌍의 9V 배터리로 작동하는 초저잡음 연산 증폭기를 사용하여 잡음 신호를 100배 높이는 증폭기와 신호 버퍼를 설계했습니다.

그러나 이 회로에는 문제가 있었습니다. 입력에 존재하는 표유 DC 전압도 분석기의 민감한 입력 포트를 손상시킬 수 있는 수준으로 증폭됩니다. 이를 방지하기 위해 [Limpkin]은 자신의 앰프에 클리퍼 회로를 추가하기로 결정했습니다. 이는 증폭기의 출력 전압을 지속적으로 모니터링하고 200밀리볼트를 초과하면 실리콘 스위치를 통해 연결을 끊는 한 쌍의 비교기로 구성됩니다. [Limpkin]은 아름답게 가공된 케이스에 회로를 포장하고 빠른 입력 과도 현상이 있는 경우에도 클리퍼가 안정적으로 작동하는지 확인하기 위해 다양한 테스트를 실행했습니다.

클리퍼가 제자리에 있으면 계획된 소음 측정을 안전하게 실행할 수 있었습니다. 최종 결과는? 이론에서 예측한 것과 마찬가지로 약 0.89nV입니다. 나노볼트 수준의 신호를 측정하려면 일반적으로 노이즈를 최소화하기 위해 매우 정확한 장비와 많은 트릭이 필요합니다. 하지만 때로는 소음이 무선 송신기를 만드는 데 필요한 것일 수도 있습니다. 팁을 주셔서 감사합니다, [alfonso32]!