干扰与噪声源

在工业与自然界中，存在着各种干扰源(噪声源)，如大功率电力电子器件的接入、大功率用电设备的开启与断开、雷击闪电等都会使空间电场和磁场产生有序或无序的变化，这些都是干扰源(或噪声源)。这些源产生的电磁波或尖峰脉冲通过磁、电耦合或是通过电源线等路径进入放大电路，各种电气设备，形成各种形式的干扰。下面是几种比较典型干扰对信号波形的影响。

干扰源有来自电子系统的外部，也存在在电路和电子系统内部。如电子器件内部由于物理因素产生的电流或电压噪声，是电路内部存在的杂散信号，如图：

这些信号，不能用屏蔽或合理接地等方法加以消除。这种系统内部的噪声往往成为测量精度的制约因素。如传感器本身噪声，决定传感器的分辨率；放大器输入为零(短路)时的噪声大小就限制了放大器能检测微弱信号的能力；在测控系统中，随机噪声还会造成误输出或误动作。所以，干扰和噪声是弱信号检测、放大中必须重示的问题，信号/噪声比(S/N)是放大电路中一个十分重要的指标。

1. 热噪声—由导体中的载流子随热运动而引起

载流子无规则的热运动造成电流大小的波动，该波动电流在导体两端形成的电位差称为噪声热电压。一个阻值为R的电阻器(包括晶体管的体电阻、沟导电阻等)在BW带宽内所产生的热噪声电压的大小可用下式表示：

其中k是玻耳兹曼常数，T 是绝对温度电阻热噪声的功率谱密度：

2.散粒噪声

由载流子产生与消失的随机性，使参加导电的载流子数目发生波动，时多时少，引起电流的瞬时涨落，这称散粒噪声。是一种电流噪声。其噪声电流表示为：

散粒噪声的功率谱密度：

它属于白噪声(其功率谱密度与工作频率f 无关时称白噪声)。

3. 低频噪声(1/f噪声)

这种噪声通常存在于晶体管等电子线路中，认为是半导体中的载流子在晶体表面的产生与复合引起，还有待于进一步的深入研究。

噪声电压为：

功率谱密度：