ویژگی نویزهای ذاتی
یکی از مهمترین ویژگی های نویزهای ذاتی تصادفی بودن آنهاست به این معنا که ما قادر به پیش بینی دامنه نوسانات ولتاژ و جریان نیستیم و مجبوریم یک توصیف آماری برای آن بیان کنیم. ویژگی های دیگر این نویزها این است که دامنه آنها بسیار کوچک است.( به ندرت به کسری از میلی ولت می رسد و معمولا کمتر از ۱ میکرو ولت است.)
نویز های غیر ذاتی یا خارجی :
منشا نویز های غیر ذاتی در خارج از مدار قرار دارند در واقع در این حالت مدار مثل یک آنتن گیرنده عمل می کند به همین خاطر این نوع نویز را با اصطلاحاتی چون سیگنال ها فرعی ، سیگنال های مزاحم، یا آشفتگی و اختلال نیز می شناسند.
بر اساس منشا های ممکن برای این نویز، آن را به دو دسته کلی تقسیم می کنیم:
a. اختلال محیطی :
نمونه هایی از این اختلالات عبارتند از:
- نویز آسمان(فضایی) که شامل منابعی با برد زیاد مثل خورشید و کهکشان راه شیری است .
- نویز جوی مثل آذرخش است.
- نویز های مصنوعی که توسط بشر در طبیعت منتشر شده است. این نوع نویز می تواند منشاهایی چون موتور های الکتریکی، قوس الکتریکی ، خطوط قدرت، اثر نئون، سوئیچ ها، شمع(مولد جرقه در موتور) در سیستم های احتراقی ، دشارژ الکترواستاتیک، تجهیزات برق قدرت ، ایستگاه های سرویس دهنده رادیو و تلویزیون ، وسایل برقی خانگی ، تلفن های همراه و… داشته باشند.
b. تداخل یا نویز انتقالی:
گاهی در مدار سیگنال هایی مفید داریم که توسط پارازیت های ناشی از تزویج شدگی از مدار گرفته می شوند این عمل یک اختلال محسوب می شود و بطور کلی این پدیده را تداخل بین دو سیستم می گویند.
به طور کلی اثر تداخل ( به معنی اثر ناخواسته یک سیگنال مخرب) را می توان توسط موقعیت نسبی کابل ها، نوار های مسی و عناصر مداری که در چهارچوب مشخصی قرار می گیرند تا حد زیادی کاهش داد.
ویژگی های نویزهای غیر ذاتی :
نویز ذاتی اصولا به صورت تصادفی تاثیر می گذارد، در ماهیت همه مواد وجود دارد و نیاز به تعریف آماری دارد.
نویز غیر ذاتی ماهیت ثابتی داشته و نیازی به تعاریف آماری ندارد. عملا فرکانس سیگنال های مزاحم از قبل معلوم است( مثل امواج رادیویی که طیف خاصی دارند و یا سیگنال هایی با فرکانس، هارمونیک ها و هارمونیک های فرعی مشخص ولی اغلب اختلالات در مدار ناشی از برهم نهی چندین سیگنال ثابت است.
مشخصه های اصلی نویز
پهنای باند:
نویز های ذاتی در محدوده تمام فرکانس هایی که در علوم مهندسی با آنها سروکار داریم ظاهر می شوند ولی دامنه ای بسیار کوچک دارند. مثل نویز لرزشی یا گرمایی.
زمانی که یک نویز ذاتی در مداری ظاهر شود هیچ روشی برای حذف آن وجود ندارد چرا که گستره ی فرکانسی آن تا فرکانس های بسیار بالا گسترش یافته است.(معمولا بالاتر از فرکانس های هر سیگنال واقعی)
در نقطه مقابل نویزهای غیر ذاتی قرار دارند، این نویز ها گستره ی فرکانسی بسیار محدودتری دارند، ویژگی های مذکور این امکان را به ما می دهد که با قرار دادن فیلتر های مناسب این سیگنال ها را پس بزنیم ویا اینکه بتوانیم باند فرکانسی سیگنال های مفید را به بیرون از گستره ی فرکانسی آنها انتقال دهیم.
دامنه:
همانطور که قبلا گفته شد دامنه نویزهای ذاتی نسبتا پایین است. به عنوان مثال نویز حرارتی مقاومت ۱۰۰kΩ در دمای معمولی (۳۰۰K) و در پهنای باند پایین حدود ۱Hz دامنه ای حدود ۴۰Nv(rms) دارد. با این حساب خطای ناشی از این نویز در سیم ها و نوارهای مسی بردهای چاپی (PCB) مدار بسیار ناچیز است.
در مقابل ، نویز های ناشی از تاسیسات صنعتی با دامنه ی بالای خود موجب اختلال در کار مدار و آسیب رساندن به آن می شوند.(حتی در بعضی مواقع دامنه آنها بیشتر از سیگنال های مفید می شود.)
یک اصل کلی چنین بیان می کند که دامنه ی نویز های ساخته ی دست بشر با افزایش فرکانس کاهش می یابد اما این تغییر با توجه به موقعیت قابل ملاحظه است.
