电路杂音英文解释翻译、电路杂音的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【电】 circuit noise
分词翻译:
电路的英语翻译:
circuit; circuitry
【计】 electrocircuit
【化】 circuit; electric circuit
【医】 circuit
杂音的英语翻译:
cacophony; noise; souffle
【化】 unpitched sound
【医】 murmur; souffle; susurration; susurrus
专业解析
电路杂音(Circuit Noise) 在电子工程领域指电路中非预期的、随机的电信号波动或干扰。它并非由有用信号产生,而是源于电子元器件本身的物理特性或外部环境因素,会降低信号质量与系统性能。其核心特征包括随机性、非周期性及频谱广泛性。
产生机制与分类:
- 内部噪声(Intrinsic Noise):由元器件内部物理过程引起,不可避免。主要包括:
- 热噪声(Thermal Noise / Johnson-Nyquist Noise):导体中电荷载流子(如电子)因热能产生随机运动导致的电压波动,存在于所有电阻性元件中。功率谱密度与温度和电阻成正比(公式:$V_n = sqrt{4kTRB}$,其中k为玻尔兹曼常数,T为温度,R为电阻,B为带宽)。
- 散粒噪声(Shot Noise):离散电荷载流子(如电子或空穴)随机跨越势垒(如PN结)产生的电流波动,常见于二极管、晶体管等有源器件。其均方值与平均电流成正比。
- 闪烁噪声(Flicker Noise / 1/f Noise):低频段显著的噪声,功率谱密度与频率成反比(1/f特性),成因与材料缺陷、表面态等有关,在MOSFET中尤为显著。
- 外部干扰(External Interference):源于电路外部环境,可通过优化设计抑制:
- 电磁干扰(EMI):来自其他电子设备、电源线或无线信号的辐射或传导耦合。
- 电源噪声(Power Supply Noise):电源电压的纹波或波动通过电源线耦合到电路。
- 接地噪声(Ground Noise):接地路径阻抗导致的不同电路节点间地电位差异。
影响与度量:
电路杂音会劣化信号质量,表现为:
- 降低信噪比(Signal-to-Noise Ratio, SNR):衡量有用信号强度与噪声强度的比值,是评估系统性能的关键指标。
- 引入误码(Bit Error):在数字通信中,噪声可能导致接收端错误判决信号电平。
- 限制灵敏度与分辨率:在放大器、ADC等器件中,噪声决定了可检测或分辨的最小信号幅度。
噪声水平常用噪声系数(Noise Figure)或等效输入噪声电压/电流密度(单位:nV/√Hz 或 pA/√Hz)量化。
权威参考来源:
- IEEE Xplore Digital Library: 热噪声定义与公式 (注:需替换为具体文献DOI)
- Analog Devices, "Noise in Electronic Systems": 散粒噪声原理
- Texas Instruments, "Noise Analysis in Operational Amplifier Circuits": 闪烁噪声特性
- National Institute of Standards and Technology (NIST), "Signal-to-Noise Ratio": SNR定义与应用
- MIT OpenCourseWare, "Circuits and Electronics": 噪声系数与测量 (见Lecture Notes)
网络扩展解释
电路杂音(电路噪声)是指电子线路中除目标信号以外的所有非期望电信号的总称,可能对电路性能产生干扰。以下是详细解释:
一、基本定义
电路杂音是电路中非目标信号的统称,包括内部元件产生的固有噪声和外部耦合的干扰信号。例如,电源纹波、电磁辐射或接触不良导致的电导率变化均属于杂音范畴。
二、主要分类
-
固有噪声
- 热噪声:电阻内部电子热运动产生,存在于所有含电阻的元件中,电压受温度影响较小。
- 散粒噪声:由载流子(电子/空穴)随机通过势垒引起,常见于半导体和真空管。
- 接触噪声:材料接触点不完善导致,如开关、继电器触点或合成电阻颗粒间接触不良。
-
外部耦合噪声
通过电磁感应或直接电气连接影响其他电路,例如数字电路与邻近线路的耦合干扰。
三、噪声与干扰的区别
- 噪声:指非目标信号本身,如示波器观察到的脉冲信号上的尖峰。
- 干扰:噪声引发的实际不良效应,例如音响因电源纹波发出交流声。
需注意,存在噪声未必产生干扰,具体取决于电路抗噪能力。
四、典型影响
- 模拟电路:导致信号失真或信噪比下降。
- 数字电路:可能引发逻辑错误,但若噪声幅度未超过阈值则不会形成干扰。
- 显示设备:如屏幕出现白斑或条纹。
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