噪声电压是什么原因 噪声电压的成因是什么

1、噪声电压的概念

噪声电压是指在电路中由于诸如热噪声、放大器随机失真、量化误差、交越失真等非理想因素的影响下所引起的电压波动。

噪声电压是电路中不可避免的现象，即使在最好的设计下，噪声电压也会存在。噪声电压会影响电路精度，在一些要求高精度的电子系统中，噪声电压的控制是非常关键的。

2、噪声电压的来源

噪声电压的源头有很多，例如电路中的热噪声、放大器随机失真、量化误差、交越失真等因素。下面我们分别来介绍这些来源。

2.1、热噪声

热噪声是由电阻器、半导体器件和电容器等电路元件引起的。这些元件由于温度的不均匀分布，它们的内部电子也会随之产生热运动，从而在电路中产生热噪声。

热噪声与电路元件温度和电路带宽有关。在同样带宽下，阻值越小的电感或电阻器、面积越大的晶体管等元件，所产生的噪声电压越大。

2.2、放大器随机失真

当信号经过放大器时，由于放大器内部晶体管参数的随机变化，其输出信号也会随之发生一定程度的失真，这就是所谓的放大器随机失真。随机失真会引起输出信号与输入信号的差异，进而产生噪声。

2.3、量化误差

量化误差是由于信号经过 A/D 转换器时，由于采样量化的离散性，引起的误差。实际上，每个采样时刻都会存在采样时刻与实际信号偏差的情况，这种偏差就称为量化误差。

量化误差与量化位数有关，位数越大，量化误差越小。

2.4、交越失真

交越失真是指在滤波电路中，由于信号通过滤波器时，其频率变化导致的失真。由于滤波器传递函数的不可避免的频率响应，使得它对于不同频率的信号响应不同。这个失真被称为交越失真，它会对信号产生一定的影响，进而产生噪声。

3、噪声电压的控制

为了减小噪声电压的影响，可以采取以下措施：

3.1、改善电路设计

优化电路设计可以减少不必要的电流和电压噪声，例如通过优化电路布局、选择高品质的电容、电阻、选择低噪声放大器等，都是可以提高电路精度和降低噪声的方法。

3.2、提高信号电平

当信号电平较弱时，噪声电压对信号的影响就较大。因此，将信号电平提高，可以有效地降低噪声的影响。

3.3、采用差分信号传输方式

差分信号传输方式是通过两个同向传输的信号来表示差分信号，从而在传输过程中抵消掉部分噪声。采用差分信号传输方式可以大大减小噪声电压的影响。

3.4、降低温度

放置电路系统在低温环境下，可以降低热噪声的影响。

总结

噪声电压是电路中不可避免的现象，是由于诸如热噪声、放大器随机失真、量化误差、交越失真等非理想因素的影响所导致的。为了降低噪声电压的影响，我们可以从电路设计、信号电平、采用差分信号传输方式、降低温度等方面入手，使得电路系统的精度得以提高。