Sinyaller ve Gürültü

Analitik kimyanın en önemli bileşenlerinden biri, ilişkili gürültüyü en aza indirirken istenen sinyali en üst düzeye çıkarmaktır . ^[16] liyakat analitik şekil olarak bilinen bir sinyal-gürültü oranı (S / N veya SNR).

Gürültü çevresel faktörlerden ve temel fiziksel süreçlerden kaynaklanabilir.

Termal gürültü

Termal gürültü, yük taşıyıcılarının (genellikle elektronlar) termal hareketlerinden kaynaklanan bir elektrik devresindeki hareketinden kaynaklanır. Termal gürültü beyaz gürültüdür, yani güç spektral yoğunluğu frekans spektrumu boyunca sabittir .

Kök ortalama kare bir direnç termal gürültü değeri verilir ^{: [16]}

{\ displaystyle v _ {\ rm {RMS}} = {\ sqrt {4k _ {\ rm {B}} TR \ Delta f}},}

burada k, _B ise Boltzmann sabiti , T ise sıcaklık , R direnci ve $\ Delta f$ bir bant genişliği frekans $f$ .

Çekim gürültüsü

Sut gürültü türüdür elektronik gürültü (örneğin taneciklerin sonlu sayıda oluşan elektron bir elektronik devre veya foton bir optik cihazda) bir sinyal istatistiksel dalgalanmalar meydana getirmek için yeteri kadar küçük olduğu.

Atış gürültüsü bir Poisson işlemidir ve akımı oluşturan yük taşıyıcıları bir Poisson dağılımını takip eder . Kök ortalama kare akım dalgalanması ^[1]tarafından verilir.

{\ displaystyle i _ {\ rm {RMS}} = {\ sqrt {2eI \ Delta f}}}

Burada e , temel yük ve ben ortalama akımdır. Atış gürültüsü beyaz gürültüdür.

Titreme sesi

Titreşim gürültüsü, 1 / ƒ frekans spektrumlu elektronik gürültüdür ; olarak f arttıkça, gürültü azalmaktadır. Titreşim gürültüsü, iletken bir kanaldaki safsızlıklar, baz akımı nedeniyle bir transistörde üretim ve rekombinasyon gürültüsü gibi çeşitli kaynaklardan kaynaklanır . Bu gürültü, örneğin bir kilitleme amplifikatörü kullanılarak daha yüksek bir frekansta sinyalin modüle edilmesiyle önlenebilir .

Çevresel gürültü

Çevresel gürültü , analitik cihazın çevresinden kaynaklanır. Elektromanyetik gürültü kaynakları güç hatları , radyo ve televizyon istasyonları, kablosuz cihazlar , Kompakt floresan lambalar ^[2] ve elektrik motorlarıdır . Bu gürültü kaynaklarının çoğu dar bant genişliğindedir ve bu nedenle önlenebilir. Bazı aletler için sıcaklık ve titreşim yalıtımı gerekebilir.

Gürültü azaltma

Gürültü azaltma, bilgisayar donanımında veya yazılımında gerçekleştirilebilir . Donanım gürültüsünü azaltmaya örnek olarak ekranlı kablo kullanımı, analog filtreleme ve sinyal modülasyonu verilebilir . Yazılım gürültü azaltma örnekleri, dijital filtreleme , topluluk ortalaması , vagon ortalaması ve korelasyon yöntemleridir. ^[1]

Kaynaklar

^ Yukarıçık :^a^b^c^d Crouch, Stanley; Skoog, Douglas A. (2007). Enstrümantal analizin prensipleri . Avustralya: Thomson Brooks / Cole. ISBN 978-0-495-01201-6.^{[ sayfa gerekli ]}
^ “Enerji Verimli Aydınlatma ve Elektromanyetik Emisyonlarıyla İlişkili Sağlık Sorunları”(PDF) . Trent Üniversitesi, Peterborough, ON, Kanada . Erişim tarihi: 2011-11-12 .

Reklam (#YSR)