類比與電子電路
以開關與電容C對電壓取樣時,殘留在電容上的熱雜訊電壓(有效值),下列哪一項正確?(k:波茲曼常數,T:絕對溫度)
- A電容C越大就越大
- B為 √(kT/C),與開關的電阻無關
- C開關的電阻越大就越大
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正確答案:B. 為 √(kT/C),與開關的電阻無關
開關的電阻越大,熱雜訊的密度越大,但同時RC電路的頻寬會變窄而相互抵消,殘留在電容上的雜訊有效值成為 √(kT/C)(kT/C雜訊)。室溫下1 pF時約為64 µVrms。要將雜訊減半,必須將電容增為4倍,會使面積與功耗增加,因此成為高解析度ADC與影像感測器設計中的重要限制。感測器中則以相關雙重取樣來去除。
- A. 電容越大,雜訊電壓越小。
- B. 正確。為 √(kT/C),與電阻值無關。
- C. 電阻大時雜訊密度增加但頻寬變窄,因此結果與電阻無關。