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एक ऑप-एम्प में विभिन्न शोर स्रोत होते हैं ( ऑपरेशनल एंप्लीफायर ) लेकिन सबसे रहस्यमय शोर स्रोत झिलमिलाहट शोर है। यह चालन लेन के भीतर अनियमितताओं और ट्रांजिस्टर में पूर्वाग्रह धाराओं के कारण शोर के कारण होता है। यह शोर आवृत्ति के माध्यम से व्युत्क्रमानुपाती रूप से बढ़ता है, इस प्रकार इसे अक्सर 1/f शोर कहा जाता है। यह शोर अभी भी उच्च आवृत्तियों पर मौजूद है; हालांकि op-amp में अन्य शोर स्रोत 1/f शोर प्रभावों का विरोध करते हुए नियंत्रित करना शुरू करते हैं। यह शोर परिचालन जैसे सभी इलेक्ट्रॉनिक्स को प्रभावित करेगा एम्पलीफायरों लेकिन, इस शोर स्रोत की कम-आवृत्ति डेटा अधिग्रहण प्रणालियों के भीतर सीमाएँ नहीं हैं। कम ऑफसेट बहाव और कम प्रारंभिक ऑफसेट जैसे सर्वश्रेष्ठ डीसी प्रदर्शन प्रदान करने के लिए, शून्य-बहाव एम्पलीफायरों में झिलमिलाहट को खत्म करने के लिए अतिरिक्त लाभ भी होता है, जो कम आवृत्ति अनुप्रयोगों के लिए बहुत महत्वपूर्ण है। यह लेख एक सिंहावलोकन पर चर्चा करता है झिलमिलाहट शोर - काम और उसके अनुप्रयोग।

झिलमिलाहट शोर / झिलमिलाहट शोर परिभाषा क्या है?

झिलमिलाहट शोर या 1 / f शोर एक प्रकार का इलेक्ट्रॉनिक शोर है जो लगभग सभी इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में होता है और बेस करंट के कारण एक प्रवाहकीय चैनल के भीतर अशुद्धियों, एक ट्रांजिस्टर के भीतर उत्पादन और पुनर्संयोजन शोर जैसे कई अन्य प्रभावों के साथ आ सकता है। इस शोर को अक्सर गुलाबी शोर या 1/f शोर कहा जाता है। यह शोर मुख्य रूप से सभी इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में होता है और इसके अलग-अलग कारण होते हैं, हालांकि ये आम तौर पर प्रत्यक्ष धारा प्रवाह से संबंधित होते हैं। यह कई इलेक्ट्रॉनिक क्षेत्रों में महत्वपूर्ण है और यह आरएफ स्रोतों के रूप में उपयोग किए जाने वाले ऑसिलेटर्स में महत्वपूर्ण है।

इस शोर को निम्न-आवृत्ति शोर के रूप में भी जाना जाता है क्योंकि आवृत्ति बढ़ने पर इस शोर का शक्ति वर्णक्रमीय घनत्व बढ़ जाएगा। यह शोर सामान्य रूप से कुछ KHz के नीचे देखा जा सकता है। झिलमिलाहट शोर बैंडविड्थ 10 मेगाहर्ट्ज से 10 हर्ट्ज तक होती है।

झिलमिलाहट शोर समीकरण

झिलमिलाहट का शोर लगभग सभी इलेक्ट्रॉनिक घटकों में होता है। तो इस शोर का उल्लेख सेमीकंडक्टर उपकरणों जैसे ट्रांजिस्टर और विशेष रूप से किया जाता है MOSFET उपकरण। इस शोर के रूप में व्यक्त किया जा सकता है

एस (एफ) = के / एफ

झिलमिलाहट शोर कार्य सिद्धांत

झिलमिलाहट शोर थर्मल शोर स्तर से ऊपर समग्र शोर स्तर को बढ़ाकर काम करता है, जो सभी प्रतिरोधों में मौजूद होता है। यह शोर केवल मोटी-फिल्म में पाया जाता है और कार्बन-संरचना प्रतिरोधक , जहाँ भी इसे अतिरिक्त शोर के रूप में जाना जाता है, इसके विपरीत, तार-घाव प्रतिरोधों में कम से कम झिलमिलाहट का शोर होता है।

यह शोर आवेश वाहकों के कारण हो सकता है जो दो सामग्रियों के इंटरफेस के बीच बेतरतीब ढंग से फंसे और छोड़े गए हैं। इस प्रकार यह घटना आम तौर पर अर्धचालकों में होती है जो विद्युत संकेतों को रिकॉर्ड करने के लिए इंस्ट्रूमेंटेशन एम्पलीफायरों में उपयोग की जाती हैं।

यह शोर आवृत्ति के विपरीत के समानुपाती होता है। आरएफ ऑसिलेटर्स जैसे कई अनुप्रयोगों में, ऐसे कई क्षेत्र हैं जहां शोर हावी है और अन्य क्षेत्र जहां शॉट शोर और थर्मल शोर जैसे स्रोतों से सफेद शोर हावी है। आम तौर पर, कम आवृत्तियों पर यह शोर ठीक से डिज़ाइन की गई प्रणाली पर हावी होता है।

1/F शोर को खत्म करना

आम तौर पर, काट या चोपर स्थिरीकरण तकनीक का उपयोग एम्पलीफायर के ऑफसेट वोल्टेज को कम करने के लिए किया जाता है। लेकिन, चूंकि झिलमिलाहट का शोर डीसी कम आवृत्ति के शोर के पास होता है, तो इस तकनीक का उपयोग करके इसे कुशलता से कम भी किया जाता है। यह तकनीक बस आई/पी चरण में आई/पी सिग्नल को काटकर या वैकल्पिक रूप से काम करती है और उसके बाद ओ/पी चरण पर सिग्नल को फिर से काटती है। तो यह बराबर है मॉडुलन चौकोर लहर के साथ।

झिलमिलाहट शोर के लिए ADA4522-2 ब्लॉक आरेख

ऊपर दिए गए ADA4522 ब्लॉक डायग्राम में, i/p सिग्नल को CHOP पर चॉपिंग फ्रीक्वेंसी में मॉड्युलेट किया जा सकता है_में अवस्था। CHOP पर i/p सिग्नल_बाहर चरण समकालिक रूप से अपनी प्रारंभिक आवृत्ति पर वापस डिमॉड्युलेट किया जाता है और उसी समय, झिलमिलाहट शोर और एम्पलीफायर आई / पी चरण के ऑफसेट को बस चॉपिंग आवृत्ति में संशोधित किया जाता है।

मूल ऑफसेट वोल्टेज को कम करने के अलावा, ऑफसेट और कॉमन-मोड वोल्टेज के भीतर परिवर्तन को कम किया जाता है, जो बहुत अच्छी डीसी रैखिकता और एक उच्च सीएमआरआर (सामान्य-मोड अस्वीकृति अनुपात) प्रदान करता है। चॉपिंग से ऑफसेट वोल्टेज बहाव और तापमान भी कम हो जाता है, इस कारण से, चॉपिंग का उपयोग करने वाले एम्पलीफायर को अक्सर शून्य-बहाव एम्पलीफायर कहा जाता है। यहां, एक मुख्य बात जिस पर हमें विचार करने की आवश्यकता है, वह यह है कि शून्य-बहाव एम्पलीफायर केवल एम्पलीफायर के झिलमिलाहट शोर को हटा दें। सेंसर जैसे विभिन्न स्रोतों से झिलमिलाहट का शोर अपरिवर्तित रहेगा।

चॉपिंग के लिए इस्तेमाल किया जाने वाला ट्रेड-ऑफ यह है कि यह आउटपुट में स्विचिंग कलाकृतियों को सेट करता है और इनपुट बायस करंट को बढ़ाता है। एम्पलीफायर आउटपुट पर, तरंग और ग्लिट्स एक बार ऑसिलोस्कोप पर देखे जाने पर दिखाई देते हैं और शोर के स्पाइक्स स्पेक्ट्रम विश्लेषक के साथ देखे जाने पर शोर के वर्णक्रमीय घनत्व में दिखाई देते हैं। एनालॉग उपकरणों से, ADA4522 शून्य-बहाव एम्पलीफायर परिवार जैसे नवीनतम शून्य-बहाव एम्पलीफायर स्विचिंग कलाकृतियों को कम करने के लिए एक पेटेंट ऑफ़सेट और एक लहर सुधार लूप सर्किट का उपयोग करते हैं।

चॉपिंग का उपयोग एडीसी और के लिए भी किया जाता है इंस्ट्रूमेंटेशन एम्पलीफायरों . AD8237 ट्रू रेल-टू-रेल, AD7124-4 कम शोर और कम शक्ति, शून्य-बहाव उपकरण एम्पलीफायर, 24-बिट Σ-Δ ADC, 32-बिट Σ-Δ ADC जैसे विभिन्न उपकरणों में इस शोर को खत्म करने के लिए चॉपिंग का उपयोग किया जाता है। , AD7177-2 अल्ट्रालो शोर, आदि।

“डायरेक्ट करंट प्राप्त करने के 3 तरीके ”

स्क्वायर वेव मॉड्यूलेशन का उपयोग करने का एक मुख्य दोष यह है कि इन तरंगों में विभिन्न हार्मोनिक्स होते हैं। तो, हर हार्मोनिक पर शोर को डीसी बैक में डिमॉड्यूल किया जाएगा। इसके बजाय, यदि हम साइन वेव मॉड्यूलेशन का उपयोग करते हैं, तो यह शोर के प्रति बहुत कम संवेदनशील होता है और बड़े शोर में बहुत छोटे संकेतों में सुधार कर सकता है अन्यथा हस्तक्षेप की उपस्थिति। तो इस दृष्टिकोण का उपयोग लॉक-इन एम्पलीफायरों के माध्यम से किया जाता है।

थर्मल शोर और झिलमिलाहट शोर के बीच अंतर

थर्मल शोर और झिलमिलाहट शोर के बीच अंतर पर नीचे चर्चा की गई है।

“स्कूली छात्रों के लिए सरल इलेक्ट्रॉनिक प्रोजेक्ट ”

थर्मल शोर	झिलमिलाहट शोर
संतुलन पर एक विद्युत चालक में इलेक्ट्रॉनों के थर्मल आंदोलन द्वारा उत्पन्न शोर को थर्मल शोर के रूप में जाना जाता है।	शोर जो दो सामग्रियों के इंटरफेस के बीच बेतरतीब ढंग से फंसने और जारी चार्ज वाहक के कारण होता है, झिलमिलाहट शोर के रूप में जाना जाता है।
इस शोर को जॉनसन शोर, निक्विस्ट शोर या जॉनसन-निक्विस्ट शोर के रूप में भी जाना जाता है।	इस शोर को 1/f शोर के रूप में भी जाना जाता है।
थर्मल शोर हमेशा तब होता है जब करंट पूरे रेसिस्टर में प्रवाहित होता है।	यह शोर आम तौर पर सेमीकंडक्टर्स में होता है जो विभिन्न विद्युत संकेतों को रिकॉर्ड करने के लिए एक इंस्ट्रूमेंटेशन एम्पलीफायर में उपयोग किया जाता है।
निचले परजीवी प्रतिरोध घटकों द्वारा थर्मल शोर की तीव्रता कम हो जाएगी।	इस शोर की तीव्रता को हेलिकॉप्टर या हेलिकॉप्टर स्थिरीकरण विधि के माध्यम से कम किया जाएगा, जहां कहीं भी एम्पलीफायर का ऑफसेट वोल्टेज कम हो जाएगा।
पूर्ण SAR छवि में बैकस्कैटर सिग्नल को सामान्य करके थर्मल शोर को हटाया जा सकता है, जो SAR डेटा के मात्रात्मक और गुणात्मक उपयोग दोनों के लिए आवश्यक है।	इस शोर को एसी उत्तेजना और चॉपिंग जैसी विभिन्न तकनीकों से हटाया जा सकता है।

MOSFET में झिलमिलाहट शोर क्या है?

MOSFETs में GHz रेंज की तरह हाई कट-ऑफ फ्रीक्वेंसी (fc) होती है बीजेटी & JFETs की कट-ऑफ फ्रीक्वेंसी 1 kHz जैसी कम होती है। आमतौर पर, कम आवृत्तियों पर JFETs BJTs की तुलना में अधिक शोर प्रदर्शित करते हैं और उनके पास कई kHz की तरह उच्च 'fc' हो सकते हैं और झिलमिलाहट शोर के लिए पसंद नहीं किए जाते हैं।

फायदे और नुकसान

झिलमिलाहट शोर लाभ निम्नलिखित को शामिल कीजिए।

यह कम आवृत्ति वाला शोर है, इसलिए यदि आवृत्ति बढ़ती है तो यह शोर कम हो जाएगा।
यह उपकरणों की निर्माण प्रक्रिया और भौतिकी से संबंधित सेमीकंडक्टर उपकरणों के भीतर एक अंतर्निहित शोर है।
प्रभाव आमतौर पर इलेक्ट्रॉनिक घटकों के भीतर कम आवृत्तियों पर देखे जाते हैं।

झिलमिलाहट शोर नुकसान निम्नलिखित को शामिल कीजिए।

किसी भी सटीक डीसी सिग्नल श्रृंखला में, यह शोर प्रदर्शन को सीमित कर सकता है।
सभी प्रकार के प्रतिरोधों में थर्मल शोर स्तर पर समग्र शोर स्तर को बढ़ाया जा सकता है।
यह आवृत्ति निर्भर है।

अनुप्रयोग

झिलमिलाहट शोर के अनुप्रयोग ई निम्नलिखित शामिल करें।

यह शोर कुछ निष्क्रिय उपकरणों और सभी सक्रिय इलेक्ट्रॉनिक घटकों में पाया जाता है।
यह घटना आम तौर पर अर्धचालकों के भीतर होती है जो मुख्य रूप से इंस्ट्रूमेंटेशन एम्पलीफायरों में विद्युत संकेतों को रिकॉर्ड करने के लिए उपयोग की जाती हैं।
बीजेटी में यह शोर डिवाइस की एम्पलीफाइंग सीमाओं को निर्धारित करता है।
यह शोर कार्बन कंपोजिशन रेसिस्टर्स में होता है।
आम तौर पर, यह शोर सक्रिय उपकरणों में होता है क्योंकि चार्ज में यादृच्छिक व्यवहार होता है।

क्यू)। झिलमिलाहट के शोर को गुलाबी क्यों माना जाता है?

गुलाबी शोर को झिलमिलाहट शोर भी कहा जाता है क्योंकि इसकी वर्णक्रमीय शक्ति घनत्व 3 डीबी प्रति सप्तक कम हो जाती है। तो, गुलाबी शोर बैंड की शक्ति आवृत्ति के व्युत्क्रमानुपाती होती है। जब आवृत्ति अधिक होती है, तो शक्ति कम होती है।

क्यू), मैं झिलमिलाहट शोर से कैसे छुटकारा पा सकता हूं?

इस शोर को हेलिकॉप्टर स्थिरीकरण तकनीक के माध्यम से कुशलतापूर्वक कम किया जा सकता है जहां एम्पलीफायर का ऑफसेट वोल्टेज कम हो जाता है।

क्यू)। झिलमिलाहट शोर कैसे मापा जाता है?

झिलमिलाहट शोर माप वर्तमान या वोल्टेज में अन्य प्रकार के शोर माप के समान किया जा सकता है। नमूनाकरण स्पेक्ट्रम विश्लेषक उपकरण शोर से परिमित समय का नमूना लेता है और एफएफटी एल्गोरिदम के माध्यम से फूरियर रूपांतरण की गणना करता है। इस शोर को पूरी तरह से मापने के लिए ये यंत्र कम आवृत्तियों पर काम नहीं करते हैं। तो, सैंपलिंग उपकरण ब्रॉडबैंड हैं और उच्च शोर करते हैं। ये कई नमूना अंशों का उपयोग करके और उन्हें औसत करके शोर को कम कर सकते हैं। परंपरागत प्रकार के स्पेक्ट्रम विश्लेषक उपकरणों में उनके संकीर्ण बैंड अधिग्रहण के कारण अभी भी बेहतर एसएनआर है।

इस प्रकार, यह है झिलमिलाहट शोर का अवलोकन - अनुप्रयोगों के साथ काम करना। झिलमिलाहट शोर की विशेषताएं हैं; आवृत्ति कम होने पर यह शोर बढ़ जाता है, यह शोर इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के भीतर एक डीसी करंट से जुड़ा होता है और इसमें प्रत्येक सप्तक में समान शक्ति सामग्री शामिल होती है। यहाँ आपके लिए एक प्रश्न है, सफेद शोर क्या है?