كيفية استخدام محلل الطيف لاختبار الضوضاء؟ الجزء 2

في الشكل 2 والشكل 3، يتم التعبير عن حجم الطيف بالديسيبل ملي واط (dBm)، وهي وحدة قياس شائعة لمحللات الطيف. واحد ديسيبل ملي واط هو نسبة الطاقة المقاسة بالديسيبل بالنسبة إلى ملي واط واحد. لمحلل الطيففي هذا المثال، يفترض أيضًا قياس الديسيبل ملي واط مقدمًا أن مقاومة الإدخال تبلغ 50 أوم. بالنسبة لمعظممحللي الطيف، وهذا هو الحال أيضًا عندما يتم اختيار مقاومة الإدخال لتكون 1M أوم. يوضح الشكل 4 اشتقاق الصيغة المستخدمة لتحويل الديسيبل مللي واط إلى جذر متوسط ​​تربيعي للجهد. وفي الشكل 5، تُستخدم هذه الصيغة لحساب نتائج القياس المدرجة في الشكل 2 - 3 - الجهد R للإشارة dBm 10–.

من الأشكال 5.13 إلى 5.14، يمكننا أن نرى أنه عندما ينخفض ​​عرض نطاق الدقة، تزداد الضوضاء الجوهرية من -87 ديسيبل ميلي واط إلى -80 ديسيبل ميلي واط. من ناحية أخرى، عندما يتغير عرض نطاق الدقة، لا يتغير سعة الإشارة عند 67 كيلو هرتز و72 كيلو هرتز. تتأثر الضوضاء المتأصلة بعرض نطاق الدقة لأنها ضوضاء حرارية. ولذلك، فإن زيادة عرض النطاق الترددي يزيد أيضًا من إجمالي كمية الضوضاء الحرارية. بالإضافة إلى ذلك، بما أن شكل موجة الإشارة عبارة عن منحنى موجة جيبية وأن السعة داخل مرشح تمرير النطاق تظل ثابتة بغض النظر عن عرض النطاق، فإن سعة الإشارة عند 67 كيلو هرتز و72 كيلو هرتز لا تتأثر بعرض نطاق الاستبانة. ولأننا يجب أن نفهم أنه لا ينبغي إدراج الإشارات المنفصلة في حسابات الكثافة الطيفية، فإن الخصائص المتعلقة بتحليل الضوضاء يجب أن تثير اهتمامنا الكافي. على سبيل المثال، عند قياس الكثافة الطيفية للضوضاء لمضخم التشغيل، ستجد إشارة منفصلة تحدث عند 60 هرتز (خط ارتفاع الطاقة). وبما أن هذه الإشارة ذات التردد 60 هرتز ليست كثافة طيفية ولكنها إشارة منفصلة، ​​فهي غير مدرجة في منحنى الكثافة الطيفية لضوضاء القدرة.