放大器中的噪声

放大器在放大时只会增加其输入信号的强度，无论该信号包含信息还是一些噪声。放大器中引入这种噪声或一些干扰，因为它们很容易因突然的温度变化或杂散电场和磁场而产生嗡嗡声。

放大器的性能主要取决于这种噪声。噪声是一种对系统中所需信号内容造成干扰的不需要的信号。这可能是系统内产生的额外信号，也可能是伴随输入信号所需信息的一些干扰。但是，它是不需要的，必须消除。

一个好的系统是放大器本身产生的噪声与来自输入源的噪声相比较小的系统。

噪声

噪声是一种不需要的信号，它会干扰原始消息信号并破坏消息信号的参数。通信过程中的这种改变使得信息在到达后发生改变。它最有可能进入信道或接收器。

下图显示了噪声信号的特征。

因此，可以理解噪声是没有模式、没有恒定频率或振幅的某种信号。它相当随机且不可预测。尽管无法完全消除噪声，但通常会采取措施来减少噪声。

最常见的噪声示例是 −

• 无线电接收器中的"嘶嘶"声
• 电话交谈中的"嗡嗡"声
• 电视接收器中的"闪烁"等。

噪声的影响

噪声是一种影响系统性能的不便功能。噪声的影响包括 −

• 噪声限制了系统的操作范围 − 噪声间接限制了放大器可以放大的最弱信号。混频器电路中的振荡器可能会因为噪声而限制其频率。系统的运行取决于其电路的运行。噪声限制了接收器能够处理的最小信号。

• 噪声影响接收器的灵敏度 − 灵敏度是获得指定质量输出所需的最小输入信号量。噪声影响接收器系统的灵敏度，最终影响输出。

信噪比

当接收到一个信号并且需要将其放大时，首先要过滤掉该信号以消除任何不必要的噪声（如果有）。

接收信号中存在的信息信号与存在的噪声之比称为信噪比。对于系统来说，这个比率必须更高，以便它产生不受不必要噪声影响的纯信息信号。

SNR 可以理解为

$$SNR = \frac{P_{signal}}{P_{noise}}$$

SNR 以分贝为单位以对数表示。

$$SNR_{db} = 10 log_{10}\left (\frac{P_{signal}}{P_{noise}} ight )$$

信噪比是信号功率与噪声功率之比。 SNR 值越高，接收输出的质量就越好。

噪声类型

噪声的分类取决于噪声源的类型、噪声显示的效果或噪声与接收器的关系等。

噪声的产生主要有两种方式。一种是通过一些外部源，另一种是由接收器部分内的内部源产生的。

外部源

这种噪声通常由外部源产生，可能出现在通信介质或信道中。这种噪声无法完全消除。最好的方法是避免噪声影响信号。

这种噪声最常见的例子是 −

• 大气噪声（由于大气不规则）
• 太阳噪声和宇宙噪声等地外噪声
• 工业噪声

内部来源

这种噪声是由接收器组件在运行时产生的。由于电路中的组件持续运行，可能会产生几种类型的噪声。这种噪声是可以量化的。适当的接收器设计可以降低这种内部噪声的影响。

这种噪声最常见的例子是 −

• 热扰动噪声（约翰逊噪声或电噪声）

• 散粒噪声（由于电子和空穴的随机运动

• 渡越时间噪声（在渡越期间）

• 杂项噪声是另一种噪声，包括闪烁、电阻效应和混频器产生的噪声等。

最后，这给出了噪声将如何以及它如何影响放大器的总体概念，尽管存在于发射器或接收器部分。放大低信号并因此在低水平放大噪声的放大器可以称为低噪声放大器。

讨论的所有类型的放大器或多或少都会受到某种方式或某种程度的噪声的影响。其他。放大器的性能决定了它处理不良因素的效率。