3第三章 噪声与干扰PPT课件
合集下载
2018教科版物理八年级上册3.3《噪声》ppt课件
物理学角度看：杂乱无章的声音 叫噪声.
观察乐音和噪声的波形
池塘虫鸣
路边
想一想？
动听的音乐会不会成为噪音？
环境保护的角度看：一切干扰人们 休息、学习和工作的声音都是噪声.
生活中噪声的来源有哪些？
交通噪声：汽车、摩托车的鸣叫声，车轮与 路面的摩擦声，火车、飞机等巨大响声.
噪 声 的 来 源
工业噪声：发动机运转声，电锯、机床、电 钻等等.
三，噪音对孕妇及胎儿的危害 孕妇长期处在超过50分贝的噪音环境中,会使内分泌 腺体功能紊乱,并出现精神紧张和内分泌系统失调。 严重的会使血压升高、胎儿缺氧缺血、导致胎儿畸 形甚至流产。影响大脑的发育，导致儿童智力低下。 四，噪音对学生的危害 如果长期处在超过40分贝的噪音环境中。 则无法集 中精力，影响自学能力的提高。长期的噪音困扰， 还会严重影响学生的学习成绩和身体健康。从而导 致成绩下降，严重者会产生厌学的情绪。
解析：A、禁止掉头行驶，不合题意．B、交通标志 牌，图中的“20t”表示车辆限载20吨．不合题 意．C、标志表示禁止鸣笛，符合题意．D、限速标 志牌，其含义是通过此路段车速不得超过80km/h， 不合题意．故选C.
例2、乌鲁木齐市某街道旁的电子显示屏显示的 噪声等级为80dB．如果人处在此噪声等级 的环境中（ ） A．对人的听力会产生严重危害 B．对人的学习会产生影响 C．对人的睡眠不会产生影响 D．对人的学习、睡眠都不会产生影响
人耳 声音发 生处
声音的传 播过程
其中最根本的是消除或降低声源的噪声. 控 制 噪 声 的 途 径
1.在声源处控制： 改造声源结构，减小噪声响度； 在声源处加防护罩；在内然机排气管处加消声器. 2.在传播过程中控制： 用隔音或吸音材料把噪声 声源与外界隔离开. 戴防噪声耳塞，用手指塞 3.在人耳处控制： 住耳朵等.
2021完整版《噪声的危害和控制》声现象PPT课件3
声 从环境保护的角度看
的
凡是妨碍人们正常休息、学
分
习和工作的声音，以及对人们要
类
听的声音产生干扰的声音。
（ 2 ） 噪 声 的 四 大 来 源
➢交通噪声：各种交通工具的喇叭声、
汽笛声、刹车声、排气声、机械运转声
➢工业噪声：纺织厂、印刷厂、机械
➢施工噪声：筑路、盖楼、打桩等。 ➢生活噪声：家庭噪声，娱乐场所、
视频：给电视机调节音量
（2）在传播过程中减弱：
隔音屏、 植树造林 ……
视频：路边的隔音屏
（3）在人耳处减弱：
护耳器、 耳塞、 耳罩、 头盔 ……
视频：窗 消音布
道路两旁植树 工厂里的隔音板
禁止鸣喇叭的标志 你在哪些地方看见过这样的标志？
我国城市环境声强级标准/dB
1. 噪声的来源
➢噪声是发声体做无规则振动时发出的声音； ➢凡是妨碍人们正常休息、学习、工件的声音都 是噪声。
2. 噪声强弱的等级和危害
➢噪声的单位是：分贝，符号为dB。适宜学习的 强度为30～40dB； ➢危害：从心理上、生理上和物理上都能产生一 系列的效应。
3. 控制噪声
➢在声源处控制； ➢在传播过程中控制； ➢在人耳处控制。
保护听力的最高限度 保证工作和学习的最高限度
保证休息和睡眠的最高限度
3.控制噪声
声音从产生到引起听觉有三个阶段：
声源 ______ 空气等介 鼓膜 ______
振动
质的传播 振动
防止噪
声产生
(消声)
阻断噪
声的传播
(吸声)
防止噪声
进入耳朵
(隔声)
减弱噪声的方法
（1）在声源处减弱：
改变、 减少 或停止 声源振动。
微弱信号检测第三章干扰噪声及其抑制
3.4 屏敝电缆的接地
3.4.1 电缆屏蔽层与芯线间的耦合 (1) 耦合模型
屏蔽层电 阻
is产生的磁通
屏蔽层与芯线间的互感
Lsis
定义
屏蔽层电感量
M
is
M Ls
3.4 屏敝电缆的接地
3.4.1 电缆屏蔽层与芯线间的耦合 (2) 屏蔽层截止频率 fc
is
Rs
s jLs
M Ls i jMis jLsis
n jLs Rs
3.4 屏敝电缆的接地
3.4.2 接地抑制电场耦合噪声 (1) 无屏敝导线间的容性耦合
u2
1
jRC jR(C
C2G
)
u1
R
1
(C C2G )
u2
C
C C2G
u1
与频率无关
u2
RC
u1
1 R(C C2G ) 2
R
1
(C C2G )
322 10lg r f 3r3r
磁场为主
RM
20 lg
4Zs
2π f 0r
14.6 10lg
r fr2 r
3.3 屏 敝
3.3.4 屏蔽效果 (1) 屏蔽总效果
S 20lg Ei Et
20lg Hi Ht
A R Bs
校正系数
Zs Zw 时
u2 jRCu1
与频率成线性
3.4 屏敝电缆的接地
3.4.2 接地抑制电场耦合噪声 (1) 无屏敝导线间的容性耦合
① 容性耦合的敏感度取决 于分布电容
② 放大器接收到的干扰噪 声强度正比于噪声源的强度
高频电子线路第3章噪声与干扰
高频电子线路第3章噪声与 干扰
本课件PPT仅供大家学习使用 学习完请自行删除，谢谢！ 本课件PPT仅供大家学习使用 学习完请自行删除，谢谢！ 本课件PPT仅供大家学习使用 学习完请自行删除，谢谢！ 本课件PPT仅供大家学习使用 学习完请自行删除，谢谢！
3.3.2 信噪比与负载的关系 3.3.3 用额定功率和额定功率增益表示的噪声系数 3.3.4 多级放大器噪声系数的计算 3.3.5 等效噪声温度 3.3.6 晶体放大器的噪声系数 3.3.7 噪声系数与灵敏度 3.3.8 噪声系数的测量 3.4 降低噪声系数的措施 3.5 工业干扰与天电干扰
分配噪声本质上也是白噪声，但由于渡越时间的影响， 响当三极管的工作频率高到一定值后，这类噪声的功率谱密 度将随频率的增加而迅速增大。
3. 闪烁噪声 由于半导体材料及制造工艺水平造成表面清洁处理不
好 而引起的噪声称为闪烁噪声。 它与半导体表面少数载流子 的复合有关，表现为发射极电流的起伏，其电流噪声谱密度 与频率近似成反比，又称1/f噪声。 因此，它主要在低频 （如几千赫兹以下）范围起主要作用。 这种噪声也存在于 其他电子器件中，某些实际电阻器就有这种噪声。 晶体管 在高频应用时，除非考虑它的调幅、调相作用，这种噪声的
3.3.1 噪声系数的定义
要描述放大系统的固有噪声的大小，就要用噪声系数，其 定义为
输入端信噪比 NF 输出端信噪比
噪声系数可由下式表示
NF((S S//N N))o i P P o i//P P n nio
(NF)dB10 lgP P oi //P Pn nio
图3.4描述放大器噪声系数的等效 图
晶体管中有发射结和集电结，因为发射结工作于正偏， 结电流大。 而集电结工作于反偏，除了基极来的传输电流 外，只有反向饱和电流（它也产生散弹噪声）。 因此发射 结的散弹噪声起主要作用，而集电结的噪声可以忽略。
本课件PPT仅供大家学习使用 学习完请自行删除，谢谢！ 本课件PPT仅供大家学习使用 学习完请自行删除，谢谢！ 本课件PPT仅供大家学习使用 学习完请自行删除，谢谢！ 本课件PPT仅供大家学习使用 学习完请自行删除，谢谢！
3.3.2 信噪比与负载的关系 3.3.3 用额定功率和额定功率增益表示的噪声系数 3.3.4 多级放大器噪声系数的计算 3.3.5 等效噪声温度 3.3.6 晶体放大器的噪声系数 3.3.7 噪声系数与灵敏度 3.3.8 噪声系数的测量 3.4 降低噪声系数的措施 3.5 工业干扰与天电干扰
分配噪声本质上也是白噪声，但由于渡越时间的影响， 响当三极管的工作频率高到一定值后，这类噪声的功率谱密 度将随频率的增加而迅速增大。
3. 闪烁噪声 由于半导体材料及制造工艺水平造成表面清洁处理不
好 而引起的噪声称为闪烁噪声。 它与半导体表面少数载流子 的复合有关，表现为发射极电流的起伏，其电流噪声谱密度 与频率近似成反比，又称1/f噪声。 因此，它主要在低频 （如几千赫兹以下）范围起主要作用。 这种噪声也存在于 其他电子器件中，某些实际电阻器就有这种噪声。 晶体管 在高频应用时，除非考虑它的调幅、调相作用，这种噪声的
3.3.1 噪声系数的定义
要描述放大系统的固有噪声的大小，就要用噪声系数，其 定义为
输入端信噪比 NF 输出端信噪比
噪声系数可由下式表示
NF((S S//N N))o i P P o i//P P n nio
(NF)dB10 lgP P oi //P Pn nio
图3.4描述放大器噪声系数的等效 图
晶体管中有发射结和集电结，因为发射结工作于正偏， 结电流大。 而集电结工作于反偏，除了基极来的传输电流 外，只有反向饱和电流（它也产生散弹噪声）。 因此发射 结的散弹噪声起主要作用，而集电结的噪声可以忽略。
第三章 干扰和噪声PPT课件
• 对于窄带调频或调相(最大频偏±5kHz)方式来 说， 三级话音质量射频保护比取8dB十3dB。
• 对调幅方式的信号，同频保护比要求17dB。
广东邮电职业技术学院
返回
第三章 干扰和噪声
2． 波传播特性
假定是光滑地球平面则路径传播衰减为： 式中，d是收、发天线之间的距离，以km计；ht， hr分别是发射天线和接收天线的高度，以m计。则 有以下传播衰减公式：
图3－14 三台发射机3阶互调示意图
广东邮电职业技术学院
返回
第三章 干扰和噪声
2. 发射机之间采用3dB定向耦合器
图3－15 利用3dB定向耦合器构成天线公用器
广东邮电职业技术学院
返回
第三章 干扰和噪声
Lc耦合损耗的计算，可以由发射机1出发经过单向环 形器正向损耗0.8dB，经过3dB定向耦合器的隔离损 耗25dB，再经发射机2的单向环形器反向损耗20dB， 到达发射机2输出端(末级),总计： Lc＝25dB十20dB十0.8dB＝45.8dB
广东邮电职业技术学院
返回
第三章 干扰和噪声
（5）如选出D45 31＝14，即信道序号C1，C2，C4， C8，C13，C21，C31，C45。
①以上差值：1，2，3，4，5．8，10，14
②相邻二个差值的和：3，6，9，I 3．18，24
②相邻三个差值的和：7，11，17，23，32
④相邻四个差值的和：12，19，27．37
广东邮电职业技术学院
返回
第三章 干扰和噪声
3. 要求可靠通信概率
通信复用距离还与通信是否可靠有关；
4. 无线区半径r
复用时，还需考虑无线区的范围，避免覆盖重叠；
广东邮电职业技术学院
3第三章 噪声与干扰PPT课件
SU( f ) 4kTR
SI
(
f
)
4kT R
单位W/Hz、 V2/Hz、 I2/Hz
其 中 ， 波 尔 兹 曼k 常 1.3数 81023jK1，
T为 电 阻 温 度 ， 以度 绝计 对量 温
退9出
2020/11/27
热噪声的频谱是很宽并且均匀的。但对一个具体的
电子电路如放大器，若其频带宽度为Bn【注：这里的 带宽严格地讲叫等效噪声带宽，按照噪声功率相等(几 何意义即面积相等)换算而来的，这里是用放大器的工 作频率范围近似】，则电阻R产生的热噪声均方值电压 和均方值电流分别为：
起伏噪声的均方值是确定的, 可以用功率计测量出来。 实验发现, 在整个无线电频段内, 当温度一定时, 单位电阻上 所消耗的平均功率在单位频带内几乎是一个常数, 即其功率 频谱密度是一个常数。对照白光内包含了所有可见光波长 这一现象, 人们把这种在整个无线电频段内具有均匀频谱的 起伏噪声称为白噪声。
退8出
退21出
2020/11/27
例：如图，已知信号源参数RS、is，不考虑RL的噪声， 求虚线内线性网络的噪声系数Fn
Fn
Psi Pni
Pso Pno
i
2 ns
i
2 nR
i n2s
1 G Gs
iS
RS
Psi
Pni
is 2 i n2s
, Pso
Pno
is 2
i
2 ns
i
2 nR
i
2 ns
4kTB nG s ,
Ri
Ro
RL
+ Uo-
换句话说，当网络输入端匹配时，信号源给出的功率 最大，同样信号源内阻给出的噪声功率也最大。
《噪声和噪声误差》PPT课件
(1)
Rx (0) 0
(2) Rx ( ) Rx ( ) ; Rxy ( ) Ryx ( )
(3) 周期平移，过程 的自 相关函数必是固定周期函数，且周期与 过程的周期相同。
(4) 对于一般系统 X (t) 与 X (t ) 当 时相互独立，且
E[X (t)] 0 则
的谱密度。
定义：
lim E{ 1 T X 2 (t)dt} T 2T T
平均功率
lim E{ 1 T X 2 (t)dt} lim 1 T E[X 2 (t)]dt 2
T 2T T
T 2T T
一般对信号的平方称功率，积分后求平均就称 功率谱密度， 也简称谱密度。
干扰与噪声的区别：
(1) 噪声与有用信号混合在一起，不能分开： 干扰的作用一般可以与有用信号分离开，甚至可以补偿。
(2)从部位上： 噪声在输入端，输出端；而干扰在中间环节上，所以二者有不同
的传函。
因为噪声与有用信号在一起，但二者性质不同，有用信号是确定 信号，噪声是随机信号，其要求与确定信号不同，随机信号用概率论 描述。
即为宽平稳过程。
物理意义为：
过程的统计特性与时间原点的选择无关。一般一个过程 前后条件不随时间变化即为平稳过程，例如某一曲线在水平 线上下波动。
（4）各态经历性：
单个样本平均值与数学期望相等，自相关函数的数学期望与统 计特性相一致。
（5）马尔柯夫过程：
现在及过去的状态与后来的状态有关。
(6) 加速度原理:
扩展并注意:
理论上可以证明平稳过程的总能量无限，能谱密度也不存在，所 以在平稳过程中谱密度即指功率谱密度。谱密度与相关函数的关系，
1
无线通信技术基础_03 噪声和干扰
频率（MHz）
第3.3节、邻频干扰
3、接收机的邻频选择性。 可以从两个不同的方面来减小邻频干扰的影响：减小发射机的邻频辐射
和提高接收机的邻频选择性，得到的实际效果是相同的。
接收机邻频选择性是指接收机抑制邻频干扰的能力，它主要由接收机中 频滤波器的带外抑制度决定。 如果接收机具有良好的邻频选择性，能够最大程度地衰减发信机边带扩 展落到被干扰接收机阻带区域的干扰，就可以有效减轻邻频干扰的影响。 接收机中频滤波器的阻带衰减对远离接收机通带的干扰也要进行抑制， 这种带外干扰往往比较强，滤波器的阻带衰减必须可以提供足够的隔离 度，来抑制带外干扰。
第3.1节、噪声
Ta（ºK） 3×108 3×107 3×106 3×105 3×104 3×103 60 Fa（dB） 大气噪声 夏天 冬天 郊区人为噪声
50
40
市区人为噪声
30 典型的接收机热噪声 银河噪声
20
10 太阳噪声 （安静期） f（MHz） 50 100 1000 10000
To=290 3×10
人为噪声可以忽略不计。。
Fa（ dB），相对于kT0BN 100 城市商业区
80
城市居民区
60
郊区
40 农村 银河噪声
20
0
0.1
1
10
100
1000
频率（MHz
第3.1节、噪声
3、发射机的噪声辐射 人为噪声可能来自通信系统的外部，也可能来自通信系统的内部。在通
信系统内部，除了接收机的内部噪声以外，发射机的噪声辐射也会直接
的关系是相加，不管有没有信号，噪声都存在。加性噪声（简称噪声）的来
源是多方面的，一般分为：内部噪声和外部噪声（也称环境噪声）。 内部噪声是系统设备本身产生的各种噪声，例如，电阻类导体中电子的 热运动所引起的热噪声，半导体中载流子的起伏变化所引起的散弹噪声， 还有电源噪声和自激振荡产生的噪声等等。电源噪声等可以采取技术手 段消除，但热噪声和散弹噪声一般无法避免，而且它们的准确波形不能 预测，这种不能预测的噪声统称为随机噪声。 外部噪声包括自然噪声和人为噪声，它们也属于随机噪声。在无线通信 系统中，无线信号是在空间开放传输的，因此外部噪声的影响较大。在 实际的通信工程中，我们最关心外部噪声主要是人为噪声。
《噪声与干扰》课件
室内声学标准
针对室内环境的噪声容许值和声学舒 适度标准，保障室内环境的安静和舒 适。
噪声污染的监测与报告
定期监测
按照规定对不同区域和场所进行 定期噪声监测，收集数据。
数据报告
将监测数据和分析结果报告给相关 部门和公众，为决策提供依据。
数据分析与利用
对监测数据进行深入分析，了解噪 声污染状况和变化趋势，为制定防 治措施提供支持。
用于测量噪声的声压级、 声功率级等参数，是噪声 测量的基本工具。
频谱分析仪
用于分析噪声的频率成分 ，有助于了解噪声的来源 和特性。
实时噪声监测系统
通过网络和传感器技术， 实现噪声的实时监测和数 据传输。
噪声评价标准
噪声排放标准
职业噪声暴露标准
规定不同场合的噪声限制值，是评价 噪声污染的重要依据。
针对不同职业的噪声暴露限制，保护 劳动者听力健康。
个人防护措施
总结词
通过佩戴耳塞、耳罩等个人防护用品，减少 噪声对人体的影响。
详细描述
个人防护措施是在噪声无法有效控制时，为 个体提供保护的有效手段。常见的个人防护 用品包括耳塞、耳罩、头盔等，能够减少噪 声对听力和其他身体系统的影响。
05 噪声污染的法律法规与政 策
国际噪声污染法规
欧洲噪声污染防治法规
针对交通噪声污染，一些地方政府采取了交通管理措施， 限制高噪声车辆的使用，推广低噪声车辆，以及实施交通 宁静化措施。
06 案例分析
城市交通噪声污染治理案例
01
02
03
04
案例名称
北京市交通噪声治理
治理措施
建设声屏障、调整交通路线、 推广低噪声车辆
治理效果
有效降低交通噪声污染，改善 居民生活环境Leabharlann 经验教训噪声的来源
33噪声共40张PPT
.
交通噪声：
.
解：工业噪声：工厂机器的运转声，通风机吸、 排气声，材料的锯割、冲压、切削声，等等.
交通噪声：机动车辆的鸣笛，汽车发动机的振 动声、排气声，汽车车身的振动声，客机起飞的轰 鸣声，等等.
作业与练习
1、噪声是发声体做_无__规__则____振动时发出的 声音，通常噪声是靠___空__气___传播的。
我学到了什么？
1、那些声音是噪声。
2、怎么减弱噪声。
3、为了同学和自己的健康我们要怎么 做？
A.机动车辆在市内严禁鸣笛
B.在城市街道两旁种草植树
C.汽车排气管上安装消声器
D.控制汽车尾气的排放指标
分析：减弱噪声有三个途径:(1)在声源处减弱； (2)在传播过程中减弱；(3)在人耳处减弱，而D项中 说的是减少汽车尾气对大气污染的措施，容易出现 的错误是把大气污染和噪声污染相混淆.
答案：D
【例3】用洗衣机洗衣服时，衣服没有放好就会 引起洗衣机振动发出噪声，这时控制噪声应采取 的切实可行的方法是( ) A.从声源处减弱，将衣服放平 B.关上房门和窗户，在传播过程中减弱 C.戴上耳塞，在人耳处减弱 D.将洗衣机用厚棉被包起来，既在声源处又在传 播过程中使噪声减弱
作业与练习
3、从减弱噪声的三条途径考虑：在摩托车上 加消声器，这是在_声__源__处__减弱噪声；在城市 道路旁加装隔声板，这是在_传__播__过__程__处___减 弱噪声；在工厂的工人戴噪声耳罩，这是在 __人__耳__处____减弱噪声。
4、关于声音，下列说法中错误的是：( B ) A．声音是由物体的振动产生的 B．噪声不是由物体的振动产生的 C．声音可以在水中传播 D．噪声可以在传播过程中减弱 5、为了保证休息和睡眠应控制环境声音不超过： (B) A、110dB B、50dB C、70dB D、90dB
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2020/11/27
第三章 噪声与干扰
3.1 概述 3.2 噪声的来源和特点 3.3 噪声系数计算方法 3.4 降低噪声系数的措施
噪声的表达方式：噪声系数、噪声温度、灵敏度、
等效噪声系数频带宽度的意义和表达式
退2出
2020/11/27
3.1 概述
二、消除外部干扰的方法 基本方法：接地、滤波、隔离、电磁屏蔽等
退4出
2020/11/27
• 电源干扰的抑制方法
供电电源因滤波不良所产生的100Hz纹波干扰是主要的电源干扰， 电源内阻产生的寄生耦合干扰也是主要的电源干扰。对于高增益的 小信号放大器，寄生耦合有时可能造成放大器自激振荡。
解决100Hz电源干扰和寄生耦合的方法是对每个电路的供电电源 单独进行一次RC滤波，叫做RC去耦电路，如果电路的工作频率较高， 而供电电流又比较大，则可以用电感代替电阻，构成LC去耦电路， 电感L称为扼流圈。因为大容量的电解电容存在串联寄生电感，在高 频时寄生电感的感抗会很大，使电容失去滤波的作用，所以电路中 都并联一小容量的电容，就可消去寄生电感的影响。
+ C1
C2
R
放大
R0
整 流 稳
+ C1
压
UCC
电 源
L C2
放大
整
R0
流 稳
压
UCC
电 源
退5出
2020/11/27
3.1.2 内部噪声
内部噪声分为人为噪声和固有噪声两类。 人为噪 声有交流噪声、感应噪声、接触不良噪声等；固有噪 声是一种起伏型噪声，它存在于所有的电子线路中， 其主要来源是电阻热噪声和半导体器件的噪声。
返回
退6出
2020/11/27
3.2 噪声的来源和特点
3.2.1电阻热噪声
电阻是具有一定阻值的导体，内部存在着大量作杂乱无章运动的自 由电子。电阻热噪声是由于电阻内部自由电子的热运动产生的。在运动 中自由电子经常相互碰撞, 因而其运动速度的大小和方向都是不规则的。 温度越高, 运动越剧烈。只有当温度下降到绝对零度时, 运动才会停止。 自由电子这种热运动在导体内形成非常微弱的电流, 这种电流呈杂乱起 伏的状态，习惯上把它引起的噪声称为起伏噪声。起伏噪声电流流过电 阻本身就会在其两端产生起伏噪声电压如图3.1。
一般来讲，除了有用信号之外的任何电压或电流都 叫干扰，但习惯上把外部来的称为干扰，内部固有的称 为噪声。
退3出
2020/11/27
3.1.1 外部干扰
一、外部干扰的来源 外部干扰分为自然干扰和人为干扰。自然干扰指的是 大气中的各种扰动或者来自宇宙天体的电磁辐射。人 为干扰是各种电器设备和电子设备产生的干扰。
起伏噪声的均方值是确定的, 可以用功率计测量出来。 实验发现, 在整个无线电频段内, 当温度一定时, 单位电阻上 所消耗的平均功率在单位频带内几乎是一个常数, 即其功率 频谱密度是一个常数。对照白光内包含了所有可见光波长 这一现象, 人们把这种在整个无线电频段内具有均匀频谱的 起伏噪声称为白噪声。
退8出
SU( f ) 4kTR
SI
(
f
)
4kT R
单位W/Hz、 V2/Hz、 I2/Hz
其 中 ， 波 尔 兹 曼k 常 1.3数 81023jK1，
T为 电 阻 温 度 ， 以度 绝计 对量 温
退9出
2020/11/27
热噪声的频谱是很宽并且均匀的。但对一个具体的
电子电路如放大器，若其频带宽度为Bn【注：这里的 带宽严格地讲叫等效噪声带宽，按照噪声功率相等(几 何意义即面积相等)换算而来的，这里是用放大器的工 作频率范围近似】，则电阻R产生的热噪声均方值电压 和均方值电流分别为：
对于实际电感的损耗 电阻一般不能忽略，而 对于实际电容的损耗电 阻一般可以忽略。
图3.1 热噪声电压的波形
退7出
2020/11/27
由于起伏噪声电压的变化是不规则的, 其瞬时振幅和瞬 时相位是随机的, 所以无法计算其瞬时值。但起伏噪声电压 的平均值为零, 噪声电压正是不规则地偏离此平均值而起伏 变化。
2020/11/27
衡量起伏噪声的强度通常用噪声电压均方值表示, 可写成：
un2
lim1 TT
0Tun2(t)dt
(3.2.1)
电压的平方可以看作这个电压在1电阻上消耗的功率， 而单位频带内的功率(单位频带内所含电压或电流的均方值)叫做功率谱密 度。试验和理论分析证明，阻值为R的电阻所产生的噪声电压 功率频谱密度和噪声电流功率频谱密度分别为：
解：
un24kTR nB41.3810 2329025010 310 5 410 10V2
in24kTg nB6.410 21 V2
un24kT B n R 41.3 810 2 329 2 05 2 1030 150 210 1V 02
电阻热噪声等效电路
R1
R1
U
2 n1
R2
R2
U
2 n2
R1+R2
Un21 Un22
R1 R2
R2 R1
I
2 n1
多个电阻的热噪声强度
In22 In22
I
2 n
2
R1//R2
退11出
例1，计算250k金属膜电阻的均方值噪声电压，转换成电流 源等效电路后，其均方值噪声电流为多少？若并联上250k 金属膜电阻，总均方值电压又为多少？设T=290K,Bn=105Hz, 波尔兹曼常数k=1.3810-23jK-1
表示一定带 宽的起伏噪
声的强度
un2 SU(f)Bn 4kTRnB
(3.2.2)
in2 SI(f)Bn 4kTR1Bn 4kTgnB(3.2.3)
可见，频带越宽，温度越高，阻值越大，噪声电压就 越大。
退10出
2020/11/27
一个实际的电阻在电路中的作用， 可以用一个理想(不产生噪声)的电阻 与一个热噪声电压源相串联，或与一 个热噪声电流源相并联来等效表示。 如图所示。对于线性网络的噪声，叠 加原理适用，即总的噪声输出功率， 等于每个噪声源单独作用在输出端产 生噪声功率之和。
人们收听广播时, 常常会听到“沙沙”声； 观看电 视时, 常常会看到“雪花”似的背景或波纹线, 这些都是 接收机中的放大器和其它元器件存在噪声的结果。
通信电子线路处理的信号，多数是微弱的小信号， 因而很容易受到内部和外界一些不需要的电压、电流及 电磁骚动的影响，这些影响称为干扰（或噪声），当干 扰的大小可以与有用信号相比较时，有用信号将被它们 所“淹没”。为此，研究干扰问题是电子技术的一个重 要课题。
第三章 噪声与干扰
3.1 概述 3.2 噪声的来源和特点 3.3 噪声系数计算方法 3.4 降低噪声系数的措施
噪声的表达方式：噪声系数、噪声温度、灵敏度、
等效噪声系数频带宽度的意义和表达式
退2出
2020/11/27
3.1 概述
二、消除外部干扰的方法 基本方法：接地、滤波、隔离、电磁屏蔽等
退4出
2020/11/27
• 电源干扰的抑制方法
供电电源因滤波不良所产生的100Hz纹波干扰是主要的电源干扰， 电源内阻产生的寄生耦合干扰也是主要的电源干扰。对于高增益的 小信号放大器，寄生耦合有时可能造成放大器自激振荡。
解决100Hz电源干扰和寄生耦合的方法是对每个电路的供电电源 单独进行一次RC滤波，叫做RC去耦电路，如果电路的工作频率较高， 而供电电流又比较大，则可以用电感代替电阻，构成LC去耦电路， 电感L称为扼流圈。因为大容量的电解电容存在串联寄生电感，在高 频时寄生电感的感抗会很大，使电容失去滤波的作用，所以电路中 都并联一小容量的电容，就可消去寄生电感的影响。
+ C1
C2
R
放大
R0
整 流 稳
+ C1
压
UCC
电 源
L C2
放大
整
R0
流 稳
压
UCC
电 源
退5出
2020/11/27
3.1.2 内部噪声
内部噪声分为人为噪声和固有噪声两类。 人为噪 声有交流噪声、感应噪声、接触不良噪声等；固有噪 声是一种起伏型噪声，它存在于所有的电子线路中， 其主要来源是电阻热噪声和半导体器件的噪声。
返回
退6出
2020/11/27
3.2 噪声的来源和特点
3.2.1电阻热噪声
电阻是具有一定阻值的导体，内部存在着大量作杂乱无章运动的自 由电子。电阻热噪声是由于电阻内部自由电子的热运动产生的。在运动 中自由电子经常相互碰撞, 因而其运动速度的大小和方向都是不规则的。 温度越高, 运动越剧烈。只有当温度下降到绝对零度时, 运动才会停止。 自由电子这种热运动在导体内形成非常微弱的电流, 这种电流呈杂乱起 伏的状态，习惯上把它引起的噪声称为起伏噪声。起伏噪声电流流过电 阻本身就会在其两端产生起伏噪声电压如图3.1。
一般来讲，除了有用信号之外的任何电压或电流都 叫干扰，但习惯上把外部来的称为干扰，内部固有的称 为噪声。
退3出
2020/11/27
3.1.1 外部干扰
一、外部干扰的来源 外部干扰分为自然干扰和人为干扰。自然干扰指的是 大气中的各种扰动或者来自宇宙天体的电磁辐射。人 为干扰是各种电器设备和电子设备产生的干扰。
起伏噪声的均方值是确定的, 可以用功率计测量出来。 实验发现, 在整个无线电频段内, 当温度一定时, 单位电阻上 所消耗的平均功率在单位频带内几乎是一个常数, 即其功率 频谱密度是一个常数。对照白光内包含了所有可见光波长 这一现象, 人们把这种在整个无线电频段内具有均匀频谱的 起伏噪声称为白噪声。
退8出
SU( f ) 4kTR
SI
(
f
)
4kT R
单位W/Hz、 V2/Hz、 I2/Hz
其 中 ， 波 尔 兹 曼k 常 1.3数 81023jK1，
T为 电 阻 温 度 ， 以度 绝计 对量 温
退9出
2020/11/27
热噪声的频谱是很宽并且均匀的。但对一个具体的
电子电路如放大器，若其频带宽度为Bn【注：这里的 带宽严格地讲叫等效噪声带宽，按照噪声功率相等(几 何意义即面积相等)换算而来的，这里是用放大器的工 作频率范围近似】，则电阻R产生的热噪声均方值电压 和均方值电流分别为：
对于实际电感的损耗 电阻一般不能忽略，而 对于实际电容的损耗电 阻一般可以忽略。
图3.1 热噪声电压的波形
退7出
2020/11/27
由于起伏噪声电压的变化是不规则的, 其瞬时振幅和瞬 时相位是随机的, 所以无法计算其瞬时值。但起伏噪声电压 的平均值为零, 噪声电压正是不规则地偏离此平均值而起伏 变化。
2020/11/27
衡量起伏噪声的强度通常用噪声电压均方值表示, 可写成：
un2
lim1 TT
0Tun2(t)dt
(3.2.1)
电压的平方可以看作这个电压在1电阻上消耗的功率， 而单位频带内的功率(单位频带内所含电压或电流的均方值)叫做功率谱密 度。试验和理论分析证明，阻值为R的电阻所产生的噪声电压 功率频谱密度和噪声电流功率频谱密度分别为：
解：
un24kTR nB41.3810 2329025010 310 5 410 10V2
in24kTg nB6.410 21 V2
un24kT B n R 41.3 810 2 329 2 05 2 1030 150 210 1V 02
电阻热噪声等效电路
R1
R1
U
2 n1
R2
R2
U
2 n2
R1+R2
Un21 Un22
R1 R2
R2 R1
I
2 n1
多个电阻的热噪声强度
In22 In22
I
2 n
2
R1//R2
退11出
例1，计算250k金属膜电阻的均方值噪声电压，转换成电流 源等效电路后，其均方值噪声电流为多少？若并联上250k 金属膜电阻，总均方值电压又为多少？设T=290K,Bn=105Hz, 波尔兹曼常数k=1.3810-23jK-1
表示一定带 宽的起伏噪
声的强度
un2 SU(f)Bn 4kTRnB
(3.2.2)
in2 SI(f)Bn 4kTR1Bn 4kTgnB(3.2.3)
可见，频带越宽，温度越高，阻值越大，噪声电压就 越大。
退10出
2020/11/27
一个实际的电阻在电路中的作用， 可以用一个理想(不产生噪声)的电阻 与一个热噪声电压源相串联，或与一 个热噪声电流源相并联来等效表示。 如图所示。对于线性网络的噪声，叠 加原理适用，即总的噪声输出功率， 等于每个噪声源单独作用在输出端产 生噪声功率之和。
人们收听广播时, 常常会听到“沙沙”声； 观看电 视时, 常常会看到“雪花”似的背景或波纹线, 这些都是 接收机中的放大器和其它元器件存在噪声的结果。
通信电子线路处理的信号，多数是微弱的小信号， 因而很容易受到内部和外界一些不需要的电压、电流及 电磁骚动的影响，这些影响称为干扰（或噪声），当干 扰的大小可以与有用信号相比较时，有用信号将被它们 所“淹没”。为此，研究干扰问题是电子技术的一个重 要课题。