روش‌های حذف نویزالکتریکی-بخش آخر
تکنیک‌های مختلفی وجود دارد که می‌توانند جلو اختلال و نویز خارجی را بگیرد: طراحی مناسب محل نوار‌های مسی در یک برد چاپی، ایجاد زمین مناسب برای مدار، فیلتر و بالانس کردن مدار، محافظ گذاشتن برای قسمت‌های مختلف مدار.
سرویس آموزش و آزمون برق نیوز، در ادامه بخش آخر مقاله روش‌های حذف نویز الکتریکی ارائه می شود.
تکنیک‌های حذف نویز:
تکنیک‌های حذف نویز:
۱- طراحی نویز پایین:
اثری که نویز‌های ذاتی بر مدار خواهند گذاشت باید در همان مراحل اولیه طراحی لحاظ شوند.
از آنجا که کارایی هر مدار با توجه به بزرگی درجه سیگنال به نویز آن مشخص می‌شود که یکی از مهمترین پارامتر‌های طراحی مدار است. با توجه به این پارامتر طراح می‌تواند به طور مناسبی توپولوژی مدار، سطح ورودی، مدل قطعات اکتیو (مثل ترانزیستور‌های دو قطبی BJT یا اثر میدانی FET)، قطعات نویز پایین، بایاس، فیدبک و …. را تعیین کند. زمانی که طراحی مدار به پایان رسید باید بدانید که دیگر هیچ چیزی مگر ملاحظانی که در طراحی در نظر گرفته شده قادر به کاهش اثر نویز‌های ذاتی نیست بنابراین رها کردن مسئله‌ی نویز‌های ذاتی با این حساب که در پایان آن‌ها را محاسبه می‌کنیم می‌تواند به ایجاد مشکلی اساسی و یک روند طر احی مجدد گران قیمت ختم شود.
تکنیک‌های مختلفی وجود دارد که می‌توانند جلو اختلال و نویز خارجی را بگیرد:
۲- طراحی مناسب محل نوار‌های مسی در یک برد چاپی
۳- ایجاد زمین مناسب برای مدار
۴- فیلتر و بالانس کردن مدار
۵- محافظ گذاشتن برای قسمت‌های مختلف مدار
مثلا با قرار دادن قسمت‌های حساس مدار داخل جعبه فلزی زمین شده یا متصل شده با پایانه منفی در الکترونیک و یا استفاده از برد‌های چاپی چندلایه، که لایه اول و آخر آن زمین شده است
۶- استفاده از کابل‌های شیلد شده
شیلد کردن یکی از بهترین راه‌های کاهش تاثیر نویز است. در صورت استفاده از شیلد کردن، اثر نویز به مقدار قابل ملاحظه‌ای کاهش می‌یابد. شیلد‌ها می‌توانند اطراف المان ها، مدارات یا کابل‌ها و سیم‌های ارتباطی باشند. ضمنا جنس شیلد‌ها از مواد غیرمغناطیسی می‌باشد.
برای اینکه مشاله شیلد کردن به راحتی قابل بررسی باشد، کوپلاژ بین دومدار (منبع و گیرنده) را توسط سلف‌ها و خازن‌های جمع شده بین سیم‌ها نشان می‌دهیم. این کار به دلیل بررسی مدار توسط تئوری شبکه‌ها است در غیر این صورت مجبور به استفاده از معادلات ماکسول هستیم که بسیار دشوار و در برخی موارد غیر ممکن است.
کلا قادر به بررسی سه نوع کوپلاژ هستیم.
نوع اول کوپلاژ خازنی یا الکتریکی است که ناشی از تداخل میدان‌های الکتریکی بین مدارات است. نوع دوم کوپلاژ سلفی و یا مغناطیسی است که ناشی از میدان‌های مغناطیسی بین مدارات است و نوع سوم کوپلاژ یا تشعشع الکترومغناطیسی بوده و ترکیبی از تاثیر میدان‌های الکتریکی و مغناطیسی است. در صورتی که از روش‌های غلبه بر کوپلاژ الکتریکی و مغناطیسی با هم استفاده شود می‌توان بر کوپلاژ الکترومغناطیسی نیز غلبه کرد. برای آنالیز در نزدیکی منبع معمولا میدان‌های الکتریکی و مغناطیسی را جداگانه بررسی می‌کنیم و در صورت دور بودن از منبع، میدان الکترومغناطیسی بررسی می‌شود.
ایمنی مدار در برابر نویز (noise mmunity)
عموما نویز محتوای مفیدیک سیگنالرا خراب می‌کند و کاهش خسارت وارده رابطه مستقیمی با عملکرد سیستم تحت تاثیر نویز دارد.
مثلا مدار آنالو زیادی وجود دارند که می‌خواهند سیگنال‌های ضعیف را تقویت کنند، پس این مدارات نسبت به نویز‌های ذاتی از هر مدار دیجیتال حساس ترند (زیرا معمولا دامنه موج‌های منطقی نسبتا بالاست.) در بسیاری از کاربرد‌های آنالوگ سیگنال ضعیفی توسط آنتن گرفته شده یا توسط سنسور‌هایی تولید می‌شود، این سیگنال‌ها می‌تواند به کوچکی کسری از میلی ولت (یا حتی کسری از میکرو ولت) باشد، این سیگنال‌ها به شدت در معرض نویز هستند و اطلاعات آن‌ها می‌تواند توسط نویز به طور کامل پوشانده و یا مبهم شود.
مزایای نویز:
تا به حال، تنها بر تاثیرات منفی نویز روی عملکرد‌های مدار تاکید کردهایم. با ا. ین حالپذیرفته شده که نویز رندوم در موقعیت‌های متعددی مزایایی به دنبال دارد:
به شروع نوسان در مدار‌های نوسن گر کمک می‌کند، که در آن تغییر کوچکی در ورودی آمپلی فایر نقش سیگنالی را بازی می‌کند که باید معیار Barkhausen را توجیه کند. (که بر اساس آن تغییر ورودی تقویت شده و سیگنال ایجاد شده باعثمی شود تقویت اطراف لقه مثبت و بالاتر از واحد شود). شاید نویز سفید برای این منظور مناسب‌تر باشد، چرا که طیف گسترده آن مطمئنا شامل فرکانسی می‌شود که مدار این وضعیت را محقق می‌سازد.
هنگامی که نویز به مجموعه داده آموزشی یک شبکه عصبی اضافه می‌شود، قابلیت تعمیم شبکه را افزایشمی دهد (که عبارت است توانایی شبکه عصبی خاصی که متناسب با داده حقیقی خارج از مجموعه آموزشی باشد).
در سیستم‌ای غیر خطی خاص (مانند سیستم‌های حسگر بیولوژیکی و مدار‌های الکترونیکی) افزایش صحیح نویز عملکرد برخی دستگاه‌های فیزیکی را بهبود می‌بخشد. اخیرا پدیده‌ای به نام همنوایی تصادفی (SR) در سیستم‌های غیر خطی فیزیکیمشاهده شده است. برایمثال، با افزایش میزان صحیحی از نویز در یک سیستم دو وضعیتی امکان دستیابی به برنامه SR فراهم شده و در نتیجه حتی هنگامی که دامنه فرمان زیر آستانه است به سیتم کمک می‌کند جریان را نغییر دهد.
طبق گزارشات تعدادی از مدار‌های الکترونیکی تشدید نویز تصادفی را نشان می‌دهند به خصوص در مواردی که سیستم غیر خطی هیچ یک از اجزای نویز ورودی را روی سیگنال خروجی مدوله نمی‌کند. تشدید نویز تصادفی خصوصا در پردازش کردن سیگنال جالب به نظر می‌رسد، هنگامی که سیگنال‌های مفید (ضعیف) در نویز قرار می‌گیرند. از این پدیده می‌توان به خوبی جهت افزایش نسبت سیگنال بهنویز در خروجی گیرنده بهره گرفت.
منبع: دی جی تعمیر
از ارسال دیدگاه های نا مرتبط با متن خبر، تکرار نظر دیگران، توهین به سایر کاربران و ارسال متن های طولانی خودداری نمایید.
لطفا نظرات بدون بی احترامی، افترا و توهین به مسئولان، اقلیت ها، قومیت ها و ... باشد و به طور کلی مغایرتی با اصول اخلاقی و قوانین کشور نداشته باشد.
در غیر این صورت، «برق نیوز» مطلب مورد نظر را رد یا بنا به تشخیص خود با ممیزی منتشر خواهد کرد.