Mttutkk prutt / luto 8 Koh Koh mttm Koh lttyvää trmolog Kohtyypt Mttuvhvt Kohll trkott lktro järjtlmää pot fluktutot, jok hutuu jok ltt, kompot t mtrl fykt Ku mtt pä glj, mttuk lrj (pmmä mtttv gl) määrää ummt järjtlmä koh. Koh Kuv: Rmo Slvo Koh Koh o tumuuttuj, jok vod määrtllä ot tltollt. Koh käyttäytymtä vod ut kä tä vod pot. Suuttlull ko tä t vkutut vod kutk mmod. Kkrvo Hjot u σ T T u( t) dt T N [ u( t) u ] dt [ u u ] T 1 N Koh mttm Koh RMS rvo (hjot, thollrvo) ttyllä tjuuktll (B) vod mtt moll tvo: Okllokoopp, RMS-ylmttr, thomttr... E pktrtä formtot jkutumt r tjuukll Tjuuformtot koht d mttmll pktrlyttorll Thothypktr pktrlthy (tho-, kohjätt kohvrtthy) ykkköktll (1 Hz). Ampltudpktr thollrvo/mpltud tjuud fukto lyttor kohktlvyttä koht
Ampltudpktr v. thypktr Ampltudpkträ lukmt ttää lyttor kohktlvyttä koht Thypkträ lukmt ttää ykkkökt (1 Hz) koht. Ummt pktrlyttort löytyy tu, joll äyttävät uor pktrlthyttä (kohjätthy) Spktrlthy vod lk mpltudpktrtä, ku tdtää pktrlyttor kohktlvy Spktrlyttor kohktlvy ol ykkkökt, v pljo uurmp, jop mghrtjä Spktrlyttor om koh o prmmä rjotu kohmttuk thtää Kohktlvy Alyttor päätöktll, t järjtlmä tjuuktll Kohktlvy roluutoktlvy Sd -3 db rjtjuudt krtomll vkoll Vko rppuu roluutoktlvydtä j uotm jyrkkyydtä B 1 A A ( f ) df -3 db Kohktlvy > roluutoktlvy Koh mttm Thyktä thoo t RMS rvoh Koh thothy S(f) Thothyd ykköt: [W/Hz] (t [V /Hz], [A /Hz]) b P S f ) df ( S ( f ) S Kohjätthy u (f) t kohvrtthy (f) Ykköt: [V/Hz 1/ ]t [A/Hz 1/ ] V rm b V u ( f ) df rm Vlko koh: P S ( b ) b u df u ( b ) u Vlko koh: u ( f ) u b Tjuuväl Tjuuväl Koh mttm Koh tytvt (yhtvto) Tho t thollrvo vull: Kohtho t jätt thollrvo opvt kuvm koh ttyllä ktll Thypktr vull: Spktrlt thyttä vod käyttää tttää koh jkutumt r tjuukll Thothyd ykköt: [W/Hz, V /Hz t A /Hz] Kohjätthy t -vrtthy: [V/Hz 1/ t A/Hz 1/ ] U pktrlyttor o mood, joll d mtttu uor pktrl thykä (jättll)
Emrkk oprtovhvtmt Koh mttm Määrtlmä: gl-kohuhd Kohttom gl tho P j kohtho P uhd: P SNR 1log P [ db] t gl thollrvo V RMS j koh thollrvo uhd: V RMS SNR log [ db] Kohmkmj: Trm koh Rkoh 1/f-koh Kohtyypt Kvtotkoh Kombto-rkombto -koh Koh trmä pätpo. Avlch-koh (Zr-dodt). Trm koh Trm koh hutuu vrukkuljttj tut opumuutokt: Vrukkuljttj lk o lämpörg yyttämää Nopumuutokt hutuvt törmäyktä värähtlvää kdhl Trmtä koh ytyy v rg lämmök muuttv kompot: lktro ltt rtvt kompott kohvt Trm koh määrää rtv kompot pmmä kohto
Trm koh Trm koh vod ttää tot rppumttom törmäyt huttm mlt pul joo. Trm koh Puljoo yyttämä koh ltomuoto x(t) o: x ( t ) f ( t ) K: pul mpltud k k t k Pul muoto K: pul lkuhtk Tällö koh thothy vod ttää muodo: Cro tormt: S x ( f ) ν F( f Pul muodo F-muuo ) Kok pult ovt tot rppumttom, o pul väl k Poo-jkutuut. Kkmäärä tototjuu Kkmäärä mpltud lö Trm koh Erkotpu: Pul muoto o mpul mpuljoo thothy: ( f ) ν Tämä o tärkä tulo, kok trmtä koh vod pprokmod mpuljooll: Kkmäärä tototjuu ν j mpltud vod lk tltoll fyk vull S u ( f ) 4kTR Kohtho o tt jkutuut r tjuukll, l kyä o. vlko koh. Vlko koh mpltud o Gut jkutuut S x (F ( ω) 1) kbolzm vko, 1.381 1-3 J/K), Tboluutt lämpötl [K] Rrt Trm koh S u ( f ) 4kTR u 4kTBR Trm kohjätt Trm kohjätt thothy thollrvo kbolzm vko Tboluutt lämpötl [K] Rrt Bktlvy
Trm koh V lämpötl j tjuukt vkuttvt vtukt tv kohthoo. Rt uuruu vkut. P v u /R4kTB kbolzm vko Tboluutt lämpötl [K] Bktlvy Trm koh vo oll vlkot äärttömll tjuukll, kok tällö tho ol äärtö. Vrutkuljttj lämpölkk huttm törmäyt väl k rjott korkd tjuuk ytymtä. Käytäöä lktrot kytkät rjottvt kt jo pljo mtlmmll tjuukll. Trm koh mmot Pudott lämpötl T: Kryottt, Trmoähköt jäähdyttmt Kvt kt B: Alpäätöuodtu, ktpäätöuodtu, kkrvotu Kohovtu u 4 ktbr Kuv: Kryog boluuttrdomtr upotttu t-hlum Rkoh Rkoh ytyy kompot, jo vrt t rllt vrut kuljttm (tulotum). Täll kompottj ovt mm. trtor j dod (PN-rjpt) kä tyhjöputkt. Myö rkoh vod ttää tut ytyv mlt (m)pul joo, jok thothy o: S x ( f ) ν Nyt tototjuu ν j pul mpltud vod lk hlpot: ν I dc /, S ( f ) I x dc Rkoh Rkoh o myö vlkot koh, jok mpltud o Gut jkutuut. Korkll tjuukll rkoh rjott kulkukvv. S ( f ) I dc Rkohvrr thothy lkvru I dc DC-vrt B ktlvy I rm I dc B Rkohvrr thollrvo
Rkoh mmot I rm Välttää PN-ltok gltllä ( dodj) FET-trtorkytkät kohvt vähmmä ku BJTtrtorkytkät (Hl läp m vrt) Pdtää vrrt I pä, mkäl vkut gl Kvt kt B I dc B 1/f-koh Mtlll tjuukll tyvää koh, jok lkuprä ol (täy) tdo. 1/f-koh thothy o (lkm) käätä vrroll tjuut: 1 α, α,5...1,5 f Vod hvt luku r ytmä 1/f-koh Emmä hvto tyhjöputk (Joho 195) Schottky: yy lktro kuljtulmöä Kuv: J. B. Joho, Phy. Rv. 6 (195) 71. 1/f-koh 1/f-koh tyy hyv mo ytmä 1/f-kohll ol yltä, ylt hyväkyttyä, mll t tor vkk tä o ttty 1/f-kohll o tpukoht mllj, jotk lttävt yy r kompot/lmöä Kkrvottt rttävät (ptkä tgrotk mtl tjuu) tul 1/f-koh määrääväk (hyv mtlll tjuukll tämä välttämättä ää päd) Vod mmod modulomll mttu korkmmll tjuukll 1/f-koh oll määräävä, kkrvotmt ol hyötyä
1/f-koh Kkrvotu j koh Kuk lhll tjuudll 1/f koh ulottuu? Umm tpuk 1/f koh ulottuu ptkäll ku mttut jtkt (All vr) Mttuvhvt Mttuvhvt j koh Koh o mm. vhvtm, tur... Vhvtu huoot gl-kohuhdtt Kohmll: Korrlomttomt kohlähtt ummutuvt löllt: K ( + + t mä Z K R + Z R ) Kohlähtd yhtvkutu Korrlomto koh ummutuu löllt: N 1 Elktro kytkä ulotulo koh rvod lkmll kuk kohläht huttm koh rk j ummmll koht löllt yht. Kohmll: Arvod järjtlmä kohkt B Korvt vhvtmt d kohmllll Korvt rtvt kompott, kut vtukt j rtvt turt kohmllll Ylä oll kotut gl/koh-uhtt
Koh lttyvää trmolog Vhvtm ovttm Kohluku F Kuv vhvtm huttm läkoh gl. SNR I V Blck box SNR O SNR I SNR O V Määrtlmä: F Blck box Sgl-kohuhd äätulo Sgl-kohuhd ulotulo (9 K lämpötl) SNR K V SNR O K Mt vlt opv vhvt? SNR I t + R Mmod kohluku: F 1+ SNR O 4kTR Drvt ollkoht R : uht: R Opt Kohluvu mm: FM 1+ kt I V 4kTR t