电子噪声与低噪声设计
本书致力于利用随机噪声理论分析和解释电子系统中噪声的产生和传播问题，介绍各种噪声源相关的机制和模型，说明不同噪声的特性和传播方式，以及线性电路中的噪声分析方法和噪声特性测量方法，并详细介。。。内容简介电子噪声包括内部固有噪声和外部干扰噪声。电子噪声是影响检测系统性能的主要因素之一。在通信系统中,噪声可能导致信息传输错误本书致力于利用随机噪声理论分析和解释电子系统中噪声的产生和传播冋题,介绍各种噪声源相关的机制和模型,说明不同噪声的特性和传播方式,以及线性电路中的噪声分析方法和噪声特性测量方法,并详细介绍各种不同噪声的抑制方法,给出大量实例,总结出低噪声设计的规则和要点。木书可用作电子工程、自动化、测试技术与仪器等专业的本科生或研究生教材,也可供涉及电子噪声和电磁兼容性的工程技术人员参考。本书封面贴有清华大学出版社防伪标签,无标签者不得销售版权所有,侵权必究。侵权举报电话:010-6278298913701121933图书在版编目(CIP)数据电子噪声与低噪声设计/高晋占编著.一北京:清华大学出版社,2016ISBN978-7302-43559-4I.①电…Ⅱ.①高…Ⅲ.①电子系统一噪声②电子系统一低噪声一设计ⅣN.①TN911.4②TN722.3中国版本图书馆CIP数据核字(2016)第081960号责任编辑:王一玲封面设计:常雪影责任校对:梁毅责任印制:沈露出版发行:清华大学出版社pogtlt:http://www.tup.com.cn,http://www.wqbook.com地址:北京清华大学学研大厦A座邮编:100084社总机:010-62770175邮购:010-62786544投稿与读者服务:010-62776969,c-service(@tup.tsinghua.edu.cn质量反馈:010-62772015, zhiliang tup. tsinghua.edu.cn印装者:清华大学印刷厂经销:全国新华书店开本:185mm×260mm印张:21字数:522千字版次:2016年6月第1版印次:2016年6月第1次印刷印数:1~1500定价:59.00元产品编号:06269401在电子电路和系统中,噪声是个重要问题。噪声污染有用信号,并使信号包含的信息增加了不确定性。电子噪声是影响检测系统性能的主要因素之一。在通信系统中,噪声可能导致信息传输错误。即使在噪声阈值较高的数字电路和计算机系统中,严重的噪声可能造成存储位的变化和程序运行混乱噪声包括内部固有噪声和外部干扰噪声。内部固有噪声是由载流子的随机运动引起的,有些固有噪声源可以通过在制造过程中提高加工质量加以控制,但其中大多数是基础噪声,不取决于技术。而外部干扰噪声是由外部噪声源发岀,经过某种耦合渠道对电路污染的结果。这两种噪声具有不同原因,它们需要不同的处理方法,在多数书籍和文献中,这两种噪声都是分别对待的,外部干扰噪声通常是电磁兼容性(EMC)相关书籍的主题。但是,这两种噪声引起的问题是类似的,应该综合在一起考虑。在处理其中的一种噪声时,有理由必须把另一种噪声也考虑在内。例如,当处理弱信号的电路无法正常工作时,污染了有用信号的噪声是源自于该电路本身还是从外部拾取的,从用户的角度来看都是无关紧要的。在这两种情况下噪声都会掩盖信号,在最坏的情况下则不能恢复信息内容。因此,只努力抑制电路的固有噪声,但缺乏抵御干扰噪声的保护手段,电路的噪声特性就会大打折扣。另外,在设计屏蔽措施时,努力把干扰噪声降低到固有噪声幅度之下,往往没有多大意义。本书涵盖上述两种噪声,致力于分析和解释电子系统中各种噪声的来源和性质,介绍各种噪声源的机制和模型,说明不同噪声的特性和耦合方式,以及线性电路中的噪声分析方法和噪声特性测量方法,介绍各种噪声的抑制措施,给出低噪声设计的规则和方法。许多种噪声具有随机性,其描述方式和分析方法不同于确定性信号,不太容易理解,本书第1章首先介绍随机噪声的基本原理和特性,这是后续各章及延续阅读的理论基础。第2~5章致力于固有噪声,这种噪声取决于电子器件和电路设计。第2章介绍各种固有噪声源的特性和描述方法;第3章介绍各种噪声参数和噪声分析方法;第4章介绍电子系统中常见的电子器件的噪声源、噪声模型和噪声特性;第5章介绍常用的噪声性能测量方法。前言第6~8章致力于外部干扰噪声,这种噪声受设备的物理结构和电路布局的影响很大。第6章介绍各种干扰噪声源和干扰耦合途径,除电磁噪声外,还特别介绍机械原因或温度扰动引起的噪声;第7章介绍干扰噪声抑制方法,重点是屏蔽和接地;第8章介绍常见干扰噪声源的噪声产生机制和预防措施。第9章介绍低噪声电路设计的方法和技术,包括选择低噪声有源器件,确定电路组态和工作点,噪声匹配的实现等,特别分析了反馈对噪声性能的影响。本书可用作电子、通信、自动化、测试技术与仪器等专业的高年级本科生或研究生教材,也可供涉及电子噪声和电磁兼容性的工程技术人员参考。由于作者水平所限,书中难免存在缺点和错误,恳请广大读者批评指正高晋占2015年10月于清华园符号說明1.基本符号X电抗的通用符号,单位为Ω频率通用符号,单位为Hz导纳的通用符号,单位为Sfo中心频率,单位为Hz阻抗的通用符号,单位为Ω截止频率,单位为Hz角频率通用符号,单位为rad/s电流通用符号,单位为A2.线性系统符号距离或长度,单位为mA(t)幅度函数电压通用符号,单位为V)相位函数器件内部的等效电阻,单位为9G(a)幅频特性函数B系统频带宽度,单位为Hz相频特性函数B电纳的通用符号,单位为Sh(t)冲激响应函数C电容的通用符号,单位为FH(j)频率响应函数E数学期望运算子H()传递函数电导的通用符号,单位为SH(x1)离散传递函数电流的有效值,单位为A3.随机噪声符号平均直流电流,单位为A噪声电压L电感的通用符号,单位为H噪声电流互感的通用符号,单位为H噪声电压的均方值P功率的通用符号,单位为W噪声电流的均方值R电阻或等效电阻,单位为ΩE电路的输入电阻,单位为Ω噪声电压的有效值,En=√eR电路的输出电阻,单位为噪声电流的有效值,n=√R负载电阻,单位为Ω噪声电压的平方根谱密度,单位R信号源内阻,单位为Ω为V/√Hz电压的有效值,单位为V噪声电流的平方根谱密度,单位热力学温度(旧称绝对温度),单为A/√Hz位为K热噪声电压符号说明热噪声电流共射接法下集射极之间的微变电散弹噪声电压阻散弹噪声电流场效应管漏源之间的等效电阻1/f噪声电压导通电阻1/f噪声电流二极管,场效应管的漏极F噪声系数( noise factor)场效应管的栅极噪声因数( noise figure),单位为dBS场效应管的源极S信噪比二极管电流,漏极电流B等效噪声带宽共射接法下的基极电流△f窄带宽度共射接法下的集电极电流p(x)x的概率密度函数共射接法下的发射极电流x的均值共基接法下的电流放大倍数,a=x的方差△Ic/△Ix的标准差共射接法下的电流放大倍数,B=x的均方值△Ic/△IBC2(x)x的自协方差函数共射接法下的直流电流放大倍Cx(x)x的归一化自协方差函数数,B=Ic/IBCx(z)x和y的互协方差函数5.其他符号Cx(x)x和y的归一化互协方差函数电磁辐射速度,c=2.998×10m/sR2(r)x的自相关函数h普朗克( Planck)常数,h=6.62R2(x)x和y的互相关函数1034JsS(f)噪声的功率谱密度函数k玻耳兹曼( Boltzmann)常数,k=S2(f)噪声电压的功率谱密度函数1.38×1023J/K(f)噪声电流的功率谱密度函数电子电荷,q=1.602×10-°C2(f)x的功率谱密度函数波长,mS2(f)x和y的互功率谱密度函数介质的介电常数p(x)x的归一化自相关函数自由空间的介电常数,Eo=8.85×(x)x和y的归一化互相关函数10 pF/mmJ|雅可比( Jacobi)行列式对自由空间的相对介电常数,En=4.半导体器件参数符号基极介质的磁导率C集电极自由空间的磁导率,A0=4x发射极10Hm1=4x×10pH/mmfr晶体管的特征频率,即共射接法对自由空间的相对磁导率,=下电流放大倍数为1的频率,单/0位为Hz介质的电导g跨导铜的电导,=5.82×107S/m基区体电阻对铜的相对电导,01=a/0rb’e发射结的微变等效电阻CMRR共模抑制比第1章随机噪声基础1.1随机噪声概述…………1.1.1噪声定义与分类1111.1.2内部固有噪声和外部干扰噪声比较1.1.3噪声的影响1.2随机噪声的概率分析方法…3471.3随机噪声的统计特征…1.3.1均值、方差与均方值········,····,·,,··,,,,,,······,·······,·,,1.3.2相关函数与协方差函数…1.3.3功率谱密度函数151.4常见随机噪声171.4.1白噪声与有色噪声171.4.2窄带噪声………………………………………………………191.5随机噪声通过电路系统的响应…211.5.1随机噪声通过线性系统的响应……………………………211.5.2随机噪声通过非线性系统的响应24第2章电子系统中的固有噪声源……………………………………………………292.1热噪声302.1.1热噪声的起源…302.1.2热噪声的特性……………………302.2扩散噪声……………………………………352.3散弹噪声362.4量子噪声………………………………………………………………………………39Ⅵ目录2.5产生-复合噪声(G-R噪声)…………………………………………………………402.61/f噪声…422.7爆裂噪声……………………………………………………………………452.8雪崩噪声…第3章噪声参数与噪声分析503.1.功率和增益3.1.1功率的各种常用定义513.1.2资用功率和资用功率增益…3.1.3可交换功率和可交换功率增益553.2等效噪声带宽…563.3线性一端口的噪声参数……603.3.1等效噪声电阻…………………………………613.3.2等效噪声温度623.3.3其他噪声参数……633.4线性二端口的噪声模型与噪声参数653.4.1E-Ⅰ噪声模型及等效输入噪声电阻…………………3.4.2等效输入噪声温度………693.4.3工作噪声温度……………723.4.4噪声系数……733.4.5噪声测度………………………………………………………………813.5二端口噪声分析………833.5.1二端口的噪声模型变换…………………………………………………833.5.2等效噪声源相关时二端口的噪声分析…………84第4章电子器件噪声884.1电阻噪声………884.1.1电阻的噪声机制与噪声指标…………………………894.1.2低噪声电阻的选择4.2电容、电感和电池噪声934.3半导体二极管的噪声特性…………………………………………………………954.4双极型晶体管(BJT)的噪声特性……994.4.1BJT的结构、等效电路和噪声源………………………………………994.4.2BJT的噪声参数1024.4.3BJT噪声的频率分布……………………………………………………1044.5场效应管(FET)的噪声特性1075.1FET的结构与噪声源…………1074.5.2FET的噪声等效电路与噪声参数1104.6运算放大器的噪声特性………………………………………………………113目录4.6.1运算放大器的等效输入噪声模型………………………………1134.6.2运算放大器噪声性能计算1164.7传感器电路噪声分析………………………………………………………122第5章噪声性能测量1335.1噪声测量常用方法……1335.2噪声测量中的检波器和平均器………………………………………………………1365.3噪声功率和有效值的测量误差1404噪声功率谱密度测量………………………………………………………1425.5二端口等效输人噪声测量1465.6噪声系数测量…………………………………………………………………1475.7噪声温度测量……1545.8其他噪声性能的测量和计算………………………………………………1575.9噪声发生器160第6章干扰噪声1666.1外部噪声源………………………………………1676.1.1自然噪声源…1686.1.2电磁噪声源1706.1.3静电噪声源…1736.1.4非电起源的干扰噪声源………………………………………………1746.1.5干扰噪声的频谱分布1766.2干扰噪声耦合途径……………………………………………………………1776.2.1传导耦合…1796.2.2电场耦合………………………………………………………1836.2.3磁场耦合………1866.2.4电磁辐射耦合………1916.2.5耦合模式……………………………193第7章干扰噪声抑制方法…1967.1电磁屏蔽………………………………………………………………………1967.1.1场传播与波阻抗1977.1.2屏蔽层的吸收损耗……………………………………………………2007.1.3屏蔽层的反射损耗2027.1.4屏蔽层中的多次反射…………………………………………2067.1.5屏蔽效能分析与综合2087.1.6影响屏蔽效能的其他因素…………………………………2117.1.7屏蔽总结2147.2电缆屏蔽层接地216
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Web前端开发经典面试题（附参考答案）
Web前端开发工程师经典面试题（附参考答案）CSS3支持下列哪一个标签?(A)A box-shadowB borderC backgroundD. display>把鼠标移到按钮并点击时,会产生一串什么样的事件?(D)A. active hove focusB foucs hove activeC. hove active foucusD hover focus active>以下位于间的代码片段是做什么用的(B)1 A.使得页面编码合乎要求B.表示支持响应式设计C.支持正常的绘制和缩放D.表示针对滚屏进行适当的适配下面关于、FF下面CSS的解释区别描述正确的有?(C、D)八. FireFox的dⅳ的内嵌di可以把父级的高度撑大,而|6.0不可以,要自己设置高度。B.当设置为三列布局时, FireFox0的 float宽度不能达到100%,而l6.可以。当设置为两列布局时,两种浏览器都可以。C.火狐浏览器中,非 float的di前面有同一父级的foat的dV,此di若有背景图,要使用 clear:both,才能显示背景图,而60中不用使用 clear:bothD.在[text- decoration: underline]的属性下,6.0显示的下划线会比 FireFox低一点。在 FireFox中,部分笔画会在下划线的下面1个象素左右。极客学院页码:3/21jikexueyuan. com在使用tabe表现数据时,有时候表现出来的会比自己实际设置的宽度要宽,为此需要设置下面哪些属性值?(A、D)A cellpadding=0B padding: OC. margin: OD. cellspacing=”0在 bootstrap中,关于导航条,下列说法正确的是?(A、B、C、D)A.应该将被包裹的元素放到na∨bar-co|apse类中B.表单应该放置于 nayar-form内C.可以使用 navbar-ef和 navan-ght来对齐导航条D.可以使用 navbar-fixed-top和 navbar- fixed-boom来将导航条固定到顶部或底部嵌入在HTML文档中的图像格式可以是?(A、C、D)A * gif米tfC. bmpD. jpg下列js可以让一个 input的背景颜色变成红色的是?(AA inputElement style backgroundColor =redB. inputelement backgroundColor = redC. inputElement style backgroundColor=#oooOD. inputElement backgroundColor=#oooo极客学院页码:4/21iikexueyuan. com元素的at和tte有什么异同,选出正确的说法?(B)A.不同的浏览器,表现一样B.at和tite同时设置的时候,at作为图片的替代文字出现,tite是图片的解释文字C.a和tite同时设置的时候,tite作为图片的替代文字出现,at是图片的解释文字D.以上说法都不正确在不涉及样式情况下页面元素的优先显示与结构摆放顺序无关。请判断这句话的正确与否。(B)A.对B.错下列哪个操作是W3c标准定义的阻止事件向父容器传递:(C)A epreventDefault(B. e. cancelBubble=trueC. e. stopPropagationoD e.stoplmmediatePropagationo对于 border- radius标签,说法镨误的是(B)A.表示圆角边框B.|E8支持良好C.|E9支持良好D. firefox支持良好≯下述有关css属性 position的属性值的描述,说法错误的是?(B)A. static:没有定位,元素出现在正常的流中B. fixed:生成绝对定位的元素,相对于父元素进行定位C. relative:生成相对定位的元素,相对于元素本身正常位置进行定位。D. absolute:生成绝对定位的元素,相对于 static定位以外的第一个祖先元素进行定位。极客学院页码:5/21iikexueyuan. com下面有关 html Doctype的描述,说法错误的是?(D)八.它的责任就是告诉浏览器文档使用哪种htm或者xhtm规范B.不同文档模式主要影响CSS内容的呈现,尤其是浏览器对盒模型的解析C.不同浏览器在混杂模式下的行为差异非常大,如果不使用某些hack技术,跨浏览器的行为根本就没有一致性可言。D.如果在文档开始处没有发现文档类型声明,则所有浏览器都会默认开启严格模式ν Doctaρe?严格模式与混杂模式-如何触发这两种模式,区分它们有何意义?用于声明文档使用那种规范(什HTML/ XHTML)一般为严格过度基于框架的htm文档,加入ⅩM声明可触发,解析方式更改为5.5拥有|5.5的bug前端页面有哪三层构成,分别是什么?作用是什么?结构层HTML表示层CSS行为层js对WEB标准以及W3C的理解与认识?标签闭合、标签小写、不乱嵌套、提高搜索机器人搜索几率、使用外链cs和js脚本、结构行为表现的分离、文件下载与页面速度更快、内容能被更多的用户所访问、内容能被更广泛的设备所访问、更少的代码和组件,容易维护、改版方便,不需要变动页面内容、提供打印版本而不需要复制内容、提高网站易用性。XHTML和HTML有什么区别?HTML是一种基本的WEB网页设计语言, XHTML是一个基于XML的置标语言最主要的不同ⅩHTML元素必须被正确地嵌套。XHTML元素必须被关闭。标签名必须用小写字母。ⅩHTML文档必须拥有根元素。极客学院页码:6/21iikexueyuan. comCSS的基本语句构成是?选择器{属性1:值1:属性2值2;…]行內元素有哪些?块级元素有哪些?CSS的盒模型?块级元素: div p hI h2h3h4 form ul行内元素: a b br i span input selectCss盒模型内容, border, margIn, paddingCSS引入的方式有哪些?lnk和@ mport的区别是?内联内嵌外链导入区别:同时加载前者无兼容性,后者CSS2.1以下浏览器不支持Link支持使用 javascrⅰpt改变样式,后者不可丶CSS选择符有哪些?哪些属性可以继承?优先级算法如何计算?内联和 lmportant哪个优先级高?标签选择符类选择符j选择符继承不如指定丨d>cass>标签选择后者优先级高你做的页面在哪些流览器测试过?这些浏览器的内核分别是什么?e(le内核)火狐( Gecko)谷歌( webkit) opear( Prestoimg标签上tte与at属性的区别是什么?A当图片不显示是用文字代表。Tite为该属性提供信息极客学院页码:7/21iikexueyuan. com描述 css reset的作用和用途。Reset重置浏览器的cSs默认属性,浏览器品种不同,样式不同,然后重置让他们统-。写出几种E6BUG的解决方法1.双边距B∪ G float引起的使用 display2.3像素问题使用foat引起的使用 dislpay: inline-3pⅩ3.超链接 hover点击后失效使用正确的书写顺序 link visited hover active4. le z-inde问题给父级添加 position relative5.Png透明使用js代码改6.Min- height最小高度! mportant解决7. select在ie6下遮盖使用 iframe嵌套8.为什么没有办法定义1px左右的宽度容器(E6默认的行高造成的,使用over: hidden, zoom: 0.08 line-height: px)9.ie6不支持 mportant解释 CSs sprites,如何使用。CsS精灵把一堆小的图片整合到一张大的图片上,减轻服务器对图片的请求数量。≯浏览器标准模式和怪异模式之间的区别是什么?盒子模型渲染模式的不同使用 window top document compatMode可显示为什么模式什么是语义化的HTML?直观的认识标签对于搜索引擎的抓取有好处什么是语义化的HTML?直观的认识标签对于搜索引擎的抓取有好处极客学院页码:8/21iikexueyuan. com你如何对网站的文件和资源进行优化?有哪些解决方案?文件合并文件最小化/文件压缩使用CDN托管缓存的使用清除浮动的几种方式,各自的优缺点使用空标签清除浮动 clear:both(理论上能清楚任何标签,增加无意乂的标签)2.使用 overflow;auto(空标签元素清除浮动而不得不增加无意代码的弊端,使用zoom:1用于兼容|)3.是用 afert伪元素清除浮动(用于非浏览器)javascript的 typeof返回哪些数据类型Object number function boolean underfind例举3种强制类型转换和2种隐式类型转换?强制( parseInt, parseFloat, number)隐式(==-===)数组方法pop()push0 unshift0shftPush0尾部添加pop0尾部删除Unshift0头部添加 shift头部删除E和标准下有哪些兼容性的写法Var ev= ev l window eventdocument documentElement. clientWidth document body. clientWidthVar target ev.srcElementllevtarget极客学院页码:9/21iikexueyuan. com旧和DOM事件流的区别1.执行顺序不一样2.参数不一样3.事件加不加on4.this指向问题spit0join0)的区别前者是切割成数组的形式,后者是将数组转换成字符串ajax请求的时候get和post方式的区别一个在ur后面一个放在虚拟载体里面有大小限制安全问题应用不同一个是论坛等只需要请求的,一个是类似修改密码的ca和appy的区别Object. call (this, obj l, obj2, obj3)Object. apply (this, argumentsajax请求时,如何解释json数据使用 eval parse鉴于安全性考虑使用 parse更靠谱事件委托是什么让利用事件冒泡的原理,让自己的所触发的事件,让他的父元素代替执行!闭包是什么,有什么特性,对页面有什么影响?闭包就是能够读取其他函数內部变量的函数。极客学院页码:10/21jikexueyuan.com
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