金刚网手动摇压平机:S / N, SINADC / S / N

接收装置信噪比的测试与改善：S / N, SINAD, 及C / S / N for AM/FM radio, SINAD for communication transceiver, C / N for wide-band and digital receiver device. 上次翁某写了一篇dB, dBm, dBuv, 及dBf的意义，好像还蛮受技术人员们欢迎的，现在是欲罢不能，再加上这篇跟接收感度测试相关的文章。 S/N (Signal to Noise Ratio)大部份的工程人员都曾经测试过收音机或是模拟式电视，应该都很熟悉S / N的意义就是信号对噪声的dB比值，在信号发射器仪表的设定上是有音频调变输出例如 1 KHz，与无音频调变输出时(将仪器的音频调变关掉)，在接收器端的音频解调输出水平差异。当然实际上应该算是S+N / N才合理，不过由于一般数值S >> N，这差异并不重要。在AM Radio的感度测试时是以S / N 20 dB为基准，FM Radio的感度测试时则是以S / N 30 dB为基准。（一般称之为实用感度Usable Sensitivity） SINAD (Signal to Noise and Distortion)至于一般模拟式通讯机器的接收感度测试，则是以SINAD 12 dB为接收感度测试时信噪比的基准。SINAD的意义是S / N+D,也就是Signal to Noise and Distortion.由于通讯机器的重点在于声音讯息的传递与辩识，因此要求的信号噪讯比不高，但是在噪讯高时，音频的谐波失真度会影响讯息的辩识，必须同时纳入考虑。在信号发射器仪表的设定上是保持有音频调变输出例如 1 KHz，然后在在接收器的音频输出端，用失真仪将接收后的调变音频例如 1 KHz滤除后，所得到的数值就是N+D了。其中N的成分应该是频带的背景噪声以及接收机前段电路主动组件所产生，D的成分则是接收机后段解调电路及音频放大电路的非线性所产生。 C/N (Carrier to Noise Ratio)其实不论是AM/FM Radio或是一般Radio Transceiver类通讯机器, 都是属于200KHz以下的窄频带的接收装置，背景噪讯的影响度远比数MHz频宽的影像接收装置为小。( N = KBT背景噪讯与频带宽度成正比) 在宽频带接收器的接收感度测试时，信噪比的设定基准就必须使用C / N，也就是Carrier to Noise Ratio. 在信号发射器仪表的设定上, 除了调变信号的设定外，射频信号还必须加上固定比值的信号频带全段的白色噪讯，一般也是以C / N = 12 dB为标准。 如何提高接收机的实用感度由于噪声的产生都是在接收电路的前级，然后经过后级电路的放大。半导体装置A本身在工作时都会产生热噪讯，而且这个噪讯是随工作频带宽度及温度而增加，再经过下一级B放大后，又再加入下一级半导体装置的热噪讯。如下公式，讯号经过放大以后，信噪比是逐渐降低。半导体装置A的噪讯输出：NF-A=Na + Nt * A半导体装置B的噪讯输出：NF-B=Nb + (Na + Nt * A）* B以上，Nt为原始信号噪讯，Na，Nb为半导体装置A，B本身产生噪讯，A，B为其信号放大率。 影响噪讯量的基本公式为NF=KBT （B为bandwidth频带宽度，T为工作温度），因而很明显的，要提高使用感度的方法，只有减少半导体装置本身的热噪讯，及减低工作频带宽度。 在电路设计上的考量，前级晶体管的增益要设定为最高点，来减少使用的放大级数，或者是设定在噪声最低点，再由次级补足增益。前者为受AGC控制时适用，后者为无AGC控制时适用。一般前级增益都会受AGC电压控制，以避免强信号时产生超载失真，如果全级总放大增益设计不当，反而让最前端的放大级提早AGC起动降低增益，造成噪声增加及S/N劣化。 在减低工作频带宽度上，首先就在于设定Pre-selector前置谐振电路的频带宽度，也就是电路的Q值不可太低使噪声频带过宽，但也不能因为太窄影响到后段的解调信号。 其次，在一般窄频带接受装置的收音机及通讯机产品，还可以藉由音频电路上的通频滤波电路，来去除音频噪讯以改善信噪比。当然这一点也必须与音频响应的宽度取得平衡。 最后不能忽视的是，还有电路本身噪讯干扰影响的因素。当然来源很多了，有电源涟波，数位噪讯，混频差频干扰，高阻抗感应噪讯等等。最重要的还是前级部分的电源涟波噪讯，涟波峰值与供电直流电压的比例，基本上已经决定了此放大装置的信噪比上限值。