低压差线性电压调整器噪声电压测试方法

低压差线性电压调整器在便携应用中除需要实现电压转换功能外,还必须满足专用电路的噪声要求。噪声电压作为低压差线性电压调整器的关键指标之一,它限制电路能够处理的最小信号电平。为适应新型低压差线性电压调整器的低噪声测量需求,该文提出采用电池供电与实时信号分析仪相结合的噪声电压测试方法,该方法通过降低低压差线性电压调整器输入噪声对输出噪声的影响,具有测量精度较高、测试灵活、平台搭建简单等特点。文中对比分析采用直流电源供电与采用电池供电的噪声电压测试方法,实验结果表明:采用电池供电的噪声电压测试方法可以满足10μV量级的噪声电压测试需求,达到对低压差线性电压调整器噪声电压进行准确考核的目的。

太赫兹肖特基二极管噪声电压的理论研究

在太赫兹焦平面成像等系统中,Ga As肖特基二极管作为太赫兹检测的核心器件,其噪声特性直接影响太赫兹探测系统的灵敏度。讨论了Ga As肖特基二极管在不同直流偏压下加载给负载的热噪声电压、散粒噪声电压、总噪声电压,并给出了相应的解析解。同时,建模模拟了太赫兹混频前端,并利用谐波平衡法对理论公式进行了对比验证。对太赫兹像元与阵列芯片的噪声机理以及提高芯片的噪声性能研究,改善芯片噪声特性,从而提高太赫兹焦平面成像系统灵敏度具有重要意义和作用。

工业最低电流消耗的低噪声电压基准

生产商：英特矽尔（intersil） ISL21009的输出电压为1．25V、2．500V；初始精度±0．5mV、±1．0mV和±2．0mV；输入电压范围最高达16．5V：输出电压噪声4μVp-p（0．1Hz至10Hz），电源电流180μA（常温条件下的最大值）；温度系数3ppm／℃，5ppm／℃和10Ppm／℃；输出电流性能：±7．OmA：工作温度范围：-40～＋125℃：8引脚SOIC封装；无铅加退火（符合RoHs的要求）。

面向空间引力波探测的程控低噪声高精度电压基准源

引力波探测打开了探索宇宙的新窗口,开启了多信使天文学时代.大型激光干涉仪作为空间及地基引力波探测装置,需要使用低噪声激光光源,通过光电负反馈降噪技术可以抑制激光噪声,提高大型激光干涉仪的灵敏度.光电负反馈控制需要将光电探测器信号与电压基准源信号相减,之后经过比例积分微分器得到误差信号,来控制泵浦电流驱动器的输出功率,从而实现激光噪声抑制.由于光电探测器信号受激光强度影响,其输出电压在一定范围内变化,这就需要电压基准源信号的输出电压可变;另外,电压基准源的性能直接影响反馈控制环路的整体性能,是激光噪声抑制的下限.本文通过选定低噪声基准芯片及数模转换芯片,设计外控电路、采用低温漂系数元件、通过精密布板及电磁屏蔽等方案,研发高精度低噪声程控电压基准源;并通过可编程逻辑门阵列模块编程控制数模转换,实现程控电压基准源输出电压精密变化.结果表明:所研发的电压基准源输出电压范围为-10V—+10 V,输出电压分辨率达20 bit,在空间引力波频段输出电压的相对噪声谱密度低于9.6×10^(-6)Hz^(-1/2),基准源噪声性能均优于相应引力波探测中对激光强度噪声要求,为引力波探测中激光强度噪声抑制等方面提供关键器件支撑.

利用平均值电压表测量放大器的噪声

噪声是一个随机信号 ,其电压波形是没有规律的非正弦波。由于无法描述噪声电压的时间波形 ,从测量的角度看 ,对噪声电压的测量一般用有效值电压表直接进行。本文根据噪声可以用统计学的方法描述其特性 ,噪声电压的分布规律符合正态分布的特点 。

高速串行系统码间干扰及等效电压噪声

为了研究码间干扰(ISI)对高速串行系统的影响以及不同均衡方式消除码间干扰的性能,在分析码间干扰产生机制的基础上,建立基于传输线的等效电路模型,计算码间干扰的概率密度函数,给出码间干扰的等效电压噪声解析式.根据码间干扰概率分布估算等效电压噪声,与基于矩阵分解的估算结果进行对比,验证了等效电压噪声的有效性.建立高速串行通信系统的抖动模型,采用等效电压噪声的抖动衡量方法,对比了采用不同均衡方式消除码间干扰的效果,给出新的均衡性能评价指标,讨论了等效电压噪声指标与传统指标的关系及适用范围.

电源与地平面间谐振电压噪声和阻抗特性仿真

多层PCB板中的电源与地平面间的谐振效应会引发电压噪声及电磁辐射问题。利用Cadence Sigrity软件,从电源和地平面间谐振电压噪声和阻抗特性两个维度对谐振效应进行了评估。通过控制变量,对比不同PCB设计下的仿真结果,发现增加去耦电容、减小平面间距和合理的平面分割方式可以降低谐振效应。

纵向磁场对电弧带电粒子密度和电压噪声的影响

在稳态模型和局域热力学平衡的假设下,从动量方程出发,推导了施加纵向磁场后真空电弧带电粒子密度的数学表达式.在此基础上,分析了纵向磁场对真空电弧带电粒子密度和电弧电压噪声所产生的影响,得知施加纵向磁场之后电弧带电粒子密度增加了而电弧电压噪声减小了,由此抑制了真空电弧由扩散型向集聚型的转变,从而延缓了阳极斑点的生成,提高了真空开关的开断容量.

节点电压噪声法在超高频放大器噪声性能分析中的应用

介绍了采用节点电压噪声法分析超高频放大电路的噪声性能的基本理论，以及应用计算机辅助分析的主要步骤，从而说明这种方法简便实用。

低频段低噪声电压基准源的电压噪声测试与表征

空间引力波探测面向0.1 mHz~1 Hz频段引力波信号,在此频段内包含了更大特征质量和尺度的波源信息。目前的空间引力波探测计划都采用大型激光干涉仪装置进行探测,其中激光光源系统以及无拖曳系统等关键部件的灵敏度都依赖于极低的电学噪声,然而极低电学噪声受限于航天器上电压基准源的噪声水平,这就需要研发低噪声电压基准源并对激光强度噪声及关键电学器件的电学噪声进行低频段噪声表征。本文通过选定低噪声基准芯片,并设计相关外围电路、仿真模拟、电磁屏蔽、采用低温漂系数元件、低噪声供电以及主动温控等技术手段实现了低噪声基准电压源的研制。由于0.1 mHz~1 Hz频段无法用现有商用设备进行此全频段噪声分析,我们利用高精度数字万用表进行基准源输出电压的测试与采集,并采用快速傅里叶变换法以及对数轴功率谱密度法将采集的数据进行计算处理,得到所研发电压基准在0.01 mHz~1 Hz频段的电压噪声谱密度。实验结果表明电压噪声谱密度在0.01 mHz时达到1.85×10^(−3)V/Hz^(1/2),在0.1 mHz~1 Hz的频率范围内在4.89×10^(−4)V/Hz^(1/2)以下。此低噪声电压基准源的研发及其噪声评估为空间引力波探测中激光强度噪声抑制等方面提供关键器件支撑。

供电网络中电压转换器及电压噪声优化方案

为了降低集成在片上供电网络中的开关电容电压转换器的转换功耗和负载端的电压噪声,提出一种优化方案来优化开关电容电压转换器的转换电容和去耦电容两者间的电容资源分配。通过建立和求解不等式约束非线性规划问题,获得了转换电容和去耦电容共享电容资源的最优分配,有效地降低了电压转换器的转换功耗和电压噪声之和。实验结果表明,转换电容和去耦电容的组合优化方法能够将转换功耗和电压噪声之和降低约11%~28%。对于更大规模的供电网络,该优化方案能够有效地降低电压转换功耗和负载端的电压噪声。

电源门控技术中的电压噪声优化方案

由于电压噪声严重威胁着芯片功能的正常运行,因此提出了一种系统层面的电路模块开启序列优化方案,以减小使用电源门控技术的电路模块在开启时产生的电压噪声。通过建立和求解混合整数线性规划问题,获得最优的多电路模块在规定完成时间内接入电网的顺序及时间间隔,从而使得引入的电压噪声能最大程度地减小。实验结果表明,电源门控技术开启方案能减小引入的电压噪声达30%以上,并且获得了开启操作的完成时间与引入的电压噪声之间的权衡关系。因此,这种开启序列优化方案能在不同的规定完成时间内,大幅度地减小电源门控技术引入的电压噪声。

多路噪声计电压信号时域合成电路设计

提出通过同相求和运算电路对多个电流探头的输出信号进行求和运算的方法,设计可以实现多路噪声计电压信号相加的电路。采用集成运放构成同相求和运算电路,通过电源控制电路为运算放大器提供稳定的直流电压;选取合适的电阻和运算放大器,使电路实现符合要求的时域信号求和运算。电路输入阻抗为高阻,输出阻抗为低阻,模拟带宽为50 Hz^3 MHz。经过电路调试和试验,满足实际使用要求。

面向毫赫兹频段激光强度噪声抑制的低噪声光电探测技术

通过选定低噪声电压基准芯片作为光电二极管的稳定偏压,采用低暗电流光电二极管,设计外围跨阻放大电路,利用低温漂系数元件,温控及电磁屏蔽等,研发低噪声光电探测器,并通过低频段强度噪声评估系统对其噪声进行测试评估。实验结果表明:所研发的低噪声探测器在空间引力波频段的电子学噪声谱密度在1.649×10^(-5)V/Hz^(1/2)以下,在0.1 mHz处为1.649×10^(-5)V/Hz^(1/2),在1 mHz处为6.95×10^(-6)V/Hz^(1/2),在1 Hz处为7.07×10^(-8)V/Hz^(1/2);在8 mW激光入射光电二极管时,探测器抬高为40 dB。该探测器噪声性能均小于相应引力波探测中对激光强度噪声的要求,可为引力波探测中激光强度噪声抑制等方面提供关键器件支撑。

基于BP神经网络的CPU电压噪声预测

为了解决CPU和SOC由于集成度越来越高导致的功耗密度问题,低电压已经成为了一种趋势。但与此同时,这种趋势却使由电压噪声可能导致的电压紧急情况问题更为凸显。传统的电压噪声预测方法首先需要构建精细的CPU供电网络物理模型,然后再进行耗时的RTL层面仿真。为了避免复杂的物理建模过程和进行快速准确地预测,这篇文章提出了一种基于神经网络的CPU电压噪声预测方法。实验表明,基于神经网络的预测方法能够完成CPU的电压噪声预测。并且与传统方法相比,该方法能够完成绝对误差为3.9 mV,相对误差为5.5%的准确预测。

基于虚拟仪器技术的APD噪声等效功率测量系统

利用锁相放大器测量雪崩光电二极管(APD)特定工作频率下的噪声电压,使用示波器测量APD在调制光输入条件下的电压值,使用功率计测量输入调制光能量值,以此测出APD的噪声等效功率(NEP)。并在测量过程中利用截尾平均数、变异系数等统计方法消除噪声干扰。同时,利用LabVIEW图形设计软件制作了一整套自动测试程序。实际操作表明,该测量系统测量具有精度高、操作简单、运行稳定可靠、自动化程度高等诸多优点,获得了科研人员的一致好评,具有较高实用性。

低噪声光电检测电路的设计和噪声估算

论述了低噪声光电检测电路的设计及相关问题 ,指出光电检测电路要求具有较高的信噪比 ,在较宽的频带范围内无频率失真 ,信号具有较大的传输功率 ;低噪声前置放大器的选择应与源阻抗相适应 ,对于内阻约为几十kΩ至上百kΩ的硅光电探测器 ,可采用高性能场效应管作前置放大器 ;考虑到光电二极管具有恒流源特性及内阻大的特点 ,为了获得较大的信号幅度 ,光电转换需要把高阻抗的电流源变成低阻抗的电压源 ,然后再与负载相连。分析了频带与噪声电压的关系 ,计算了光电探测器的噪声电压和噪声电流以及它们在放大器输出端形成的噪声电压 ,并对光电转换的信噪比进行了计算。基于低噪声光电探测电路设计的光纤电压互感器可获得 0 .2 %的电压测量精度 。

双路、超低电压噪声LDO

AS1374工作电压为2～5．5V，适合便携式电池供电应用。AS1374为匹配低成本、小容量陶瓷电容而优化和设计，每路输出为200mA负载电流时提供120mV的低电压降。AS1374可提供1．2～3．6V的预编程输出电压（编程步长为50mV）。

LNA电路中输入电压噪声及输入电流噪声的测试方法

随着5G无线网络不断发展,射频前端性能在射频接收器信号路径中扮演着越来越关键的角色,对于低噪声放大器(LNA)尤其如此。LNA的关键指标包括工作频率范围、小信号带宽、噪声系数、增益、驻波等。文中主要介绍了一种基于实装仪表(N9030B频谱仪)测试其前端LNA的输入电压噪声(VN)及输入电流噪声(IN)指标的方法。

基于MC2045的1550nm的SFF光接收机噪声特性分析及设计

分析了光接收机噪声特性,讨论了Peraonick定义的加权常数I1I2I3和S1与输入输出脉冲的形状、输入光功率产生的与信号有关的等效输入噪声功率之间的关系,选择适当的灵敏度与动态范围,具体阐述了光收发合一模块SFF中接收部分构成,设计出基于MC2045的1550nm的SFF。