在电路理论上,如果所有元器件都是完美的,电路就应该是完全平稳的,但在实际应用中,电路不可避免地会产生噪声。那么,电路为什么会有噪声呢?
在电路中,电子以高速运动着,产生了热。这种热作用使得电子在导体内不规则地运动,导致电子在电路中形成随机的电场,从而产生所谓的热噪声。热噪声是由建立电荷和电流与随机热振动之间的相互作用引起的。通常,这种噪声会随着电阻器温度的升高而增加。
器件噪声是一种由各种元器件产生的噪声,包括电阻器、电容器、晶体管等。电阻器噪声是由于每一个电阻元件的小搬动和表面粗糙度造成的。而电容器由于其极板之间的杂散电容和电子运动也会产生噪声。另外晶体管的噪声也是由于电荷扰动、空穴重新组合等现象产生的。
除了热噪声和器件噪声,环境噪声也会影响电路性能。在实际应用中,电路会受到来自电源、电线、无线电信号、EMI(电磁干扰)等噪声源的影响,从而产生所谓的环境噪声。例如,当你使用手机时,它的电路会被来自无线电信号的干扰影响,导致出现听筒莫名其妙地发出啸叫声、信号质量不佳等现象。
实际电路中还有很多小的噪声源,比如电磁脉冲干扰、瞬间断电、加电或断电时的干扰等,这种噪声是时变的,往往只在短时间内产生影响。
总的来说,要想消除噪声,就需要利用对抗噪声的技术。例如,可以使用传感器和滤波器等技术尽量减少外部噪声的影响,选择尽量低的工作温度和减少元器件数量等措施来减少器件噪声的影响,调试电路来确保电路的稳定性等。