Hvad er støj i elektroniske systemer egentlig? Helt nede på det laveste niveau mener jeg. Er der elektroner der ikke opfører sig som de skal? og hvis ja hvad er det de laver der giver støj? Altså ordet støj er vel egentlig karakteriseret ved at man har en spænding på en uønsket frekvens, som man ikke selv direkte har genereret?
Ved temperaturer over det absolutte nullpunkt er elektronene i bevegelse. Dette er en random ukorrelert bevegelse som gir en støyspenning. Denne spenning er roten av 4kTRB. k= Boltzmans konstant, T=temperaturen i grader Kelvin. (romtemperatur er ca 300). R=resistansen og B=båndbredden i Hz. Om en av faktorene er 0, blir støyen 0, og omvendt er en av tallene uendelig blir støyen uendelig. Om vi tar egenstøyen til en 200 Ohms mikrofon med 20 kHz båndbredde får vi altså: roten av: 4x(1,38-23)x300x200x20000. =0,000000257 Volt, som jeg håper er ca
0,25 uVolt, eller -129,5 dBu. At støyen er hvit betyr at den er representert likt med alle frekvenser.
Hvad menes lige med frie, løse elektroner...... Ok vil frie, løse elektroner sige at når vi sender strøm igennem en leder, så støder nogle af de elektroner man sender igennem den sammen og "flyver rundt"? Er det derfor at det er godt at have en stelkappe uden om sin leder for at hvis nogle af disse elektroner bliver stødt så langt ud at de rammer ud i stellet løber de bare til stel i stedet for at ryge længere ud og blande sig med en anden leder f.eks.?
Alle materialer indeholder frie elektroner, mange frie elektroner er lig med en god leder, få er lig med en isolator. De frie elektroner støder sammen og støjen skyldes så den energiudveksling der sker på den måde.
Nej, når vi sender elektroner igennem et materiale, så rammes nogle af elektronerne i materialet og slynges ud af deres baner, når de så falder tilbage frigiver de den tilførte energi som varme, lys afhængig af materialet.
sig
Nej, stelkappen har ingen betydning for elektronerne, de bevægelser der her er tale om er uhyggelig små. Stelkappen bruges til at skærme mod elektromagnetiske felter så som radiobølger og lignende.
Ok meget spændende. Men hvad er grunden til at et materiale med mange frie elektroner er en god leder? For hvis jeg så frøs den leder ned til det absolutte nulpunkt så var elektronerne jo ikke "frie" mere (kunne i hvert fald ikke bevæge sig), er det så pludselig ikke en god leder mere? Troede det var lige omvendt.....
leder,
"flyver
Vil det så sige man ikke rigtig kan mindske denne "tilfældige støj" andet end ved at ændre temperaturen?
at
i
her
Ok, men hvordan kan et signal i én leder så "blande sig" med signalet i en anden leder.......? Det må da være elektroner der vandrer fra den ene til den anden?.....eller er jeg helt galt på den? Men elektromagnetiske felter, består de ikke også af elektroner?
Så vidt jeg ved så sker der ingen elektron transport i en leder, det der sker er en kædereaktion gennem lederen, derfor skal der være elektroner der kan rives løs og skuppe til de næste. I materialer hvor man kan skubbe elektroner løs er der naturligvis også frie elektroner. Men da det ikke er de frie elektroner der sørger for transporten sker der jo ikke noget ved at de ikke er der som i tilfældet hvor lederen er kølet ned, men man kan stadigvæk skuppe til dem med en spænding udefra. At de er kølet ned stopper kun deres egenbevægelse.
Analog Devices har mange rigtigt gode papers, der ikke nødvendigvis handler om at promovere et eller andet nyt produkt. Og de indeholder ofte en underfundig humor, der løfter tørt stof op på et plan, hvor læselysten fremmes hæmningsløst.
Jeg har ved festlige lejligheder været sammen med flere af deres lidt alderstegne ingeniører. De kan ikke kun deres matematik og fysik, men kan også underholde og formidle. James Bryant og Walt Jung, gav en god dag om operations forstærkere i Kolding i foråret.
Den med de "dødelige" var vel en salut til Bolzmann og alle de andre, der har forladt os inden de kunne overskue konsekvenserne af deres teorier ???
ElectronDepot website is not affiliated with any of the manufacturers or service providers discussed here.
All logos and trade names are the property of their respective owners.