高頻噪聲模擬器關(guān)于“信噪比”的講解

　　NOISEKEN高頻噪聲模擬器滿足日本JIS工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，大電壓2kV，頻寬大可達(dá)1μs，內(nèi)置單相耦合去耦網(wǎng)絡(luò)，增加選件，可做各種各樣的測(cè)試。使用浮地的產(chǎn)生電路，使安裝配線更加簡(jiǎn)單；短路插頭跟換插接位置，就能夠進(jìn)行差模/共模切換；試驗(yàn)器中內(nèi)置有50Ω終端器，無(wú)需增加阻抗，配線簡(jiǎn)單；在主機(jī)上就可進(jìn)行重復(fù)周期、相位的設(shè)置。

　　對(duì)于“信噪比”指的是信號(hào)電壓對(duì)于噪聲電壓的比值，通常用符號(hào)S/N來(lái)表示。

　　由于在一般情況下，信號(hào)電壓遠(yuǎn)高于噪聲電壓，比值非常大，因此，實(shí)際計(jì)算攝像機(jī)信噪比的大小通常都是對(duì)均方信號(hào)電壓與均方噪聲電壓的比值取以10為底的對(duì)數(shù)再乘以系數(shù)20，單位用dB表示。

　　信噪比可在放大電路末端采用高精度噪聲計(jì)測(cè)量，也可采用軟件將A/D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)通過(guò)采樣計(jì)算實(shí)現(xiàn)。對(duì)噪聲的抑制應(yīng)從前向通道原理設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)、PCB設(shè)計(jì)、接線設(shè)計(jì)等方面入手。原理設(shè)計(jì)應(yīng)從電源噪聲抑制、多級(jí)放大器設(shè)計(jì)、濾波設(shè)計(jì)考慮。

　　1.電源噪聲抑制：首先主電源應(yīng)將100Hz以下接近工頻干擾的噪聲濾除，其次采用多路電源分別供電設(shè)計(jì)，區(qū)分?jǐn)?shù)字電路、驅(qū)動(dòng)電路、模擬電路、前置級(jí)小信號(hào)放大電路，小信號(hào)電路應(yīng)采用多級(jí)濾波濾除各頻段的高頻噪聲信號(hào)。

　　2.采用低噪聲多級(jí)放大電路，可以避免電源噪聲和系統(tǒng)噪聲的從一次前置放大器的一次放大，提高信噪比，另外盡量采用差分輸入輸出，降低共模干擾。

　　3.系統(tǒng)噪聲主要是高頻噪聲，傳感器端也經(jīng)常形成各種非信號(hào)頻段的高低頻干擾，應(yīng)在前向通道電路適當(dāng)添加各種高Q值信號(hào)濾波電路。

　　4.另外一些專項(xiàng)電路常采用抗干擾設(shè)計(jì)，例如CCD前向通道的相關(guān)雙取樣電路。

　　軟件設(shè)計(jì)比較容易實(shí)現(xiàn)各頻段的高Q值濾波，同時(shí)有些干擾信號(hào)與有效信號(hào)頻段、幅值近似時(shí)，可采用軟件算法實(shí)現(xiàn)去除干擾雜波并進(jìn)行有效波形的擬合補(bǔ)償，以保證整機(jī)的性能指標(biāo)。

　　PCB設(shè)計(jì)主要是電磁兼容設(shè)計(jì)，主要從布局開始，將強(qiáng)弱信號(hào)電路，數(shù)字模擬電路盡量隔離分開，方便分開布線，電源/地線應(yīng)分別布線，后匯集在總電源，弱信號(hào)電路應(yīng)盡量靠近總電源，弱信號(hào)線應(yīng)盡量短、盡量加地線隔離，依據(jù)信號(hào)頻段的不同合理選擇信號(hào)線和電源線的寬度，并合理選擇添加屏蔽罩。

　　接線設(shè)計(jì)應(yīng)盡量合理走線，將強(qiáng)信號(hào)線與弱信號(hào)線隔離，弱信號(hào)線應(yīng)盡量端并適當(dāng)加屏蔽，并合理屏蔽接地。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量采用常規(guī)電磁兼容、防靜電設(shè)計(jì)手段，盡量將接口按強(qiáng)弱信號(hào)電路隔離設(shè)計(jì)，以方便PCB設(shè)計(jì)和接線設(shè)計(jì)。