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  噪聲實驗裝置

 

噪聲實驗裝置


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約翰遜噪聲,· “布朗運動的電子檢測和量化
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演繹玻爾茲曼常數,· K 乙,· 從約翰遜噪聲對溫度的依賴性
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觀察散粒噪聲和量化,· 以衡量基本電荷ê '
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用于多種測量的前端低一級的電路配置
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調查的功率譜密度和電壓噪聲密度信號,· 他們的V / HzV /√Hz為單位
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應用傅立葉噪聲密度噪聲信號轉換成數字化處理的方法
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探索放大,· 濾波的頻率,· 平方和平均時間
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培養技能適用于整個測量科學的廣度
噪音基本裝置是一組工具,先進的和中間的實驗室教學和學習有關電子噪聲。在所有的電子信號中存在的噪聲限制了許多測量的靈敏度。這,本身將是足夠的理由來激勵學習如何可以量化噪聲。但是,電子噪音可以遠遠超過滋擾,或限制-蘭道爾的一句名言,有時噪音的信號。事實上,至少有兩種情況,即噪聲的測量可以得到的基本常數。
通過集中處理和約翰遜噪聲和散粒噪聲測量,TeachSpin的噪聲基礎,讓學生以確定雙方玻爾茲曼常數,K B ,電子電荷的幅度,' E '。
約翰遜噪聲的波動電動勢在任何絕對溫度
Ţ > 0 ​​電阻油然而生。Nyquist的預測是,這個電動勢的均方服從< V 2t)的> = 4 K B TR D F ,D F 噪聲測量帶寬。此結果使要測量的玻爾茲曼常數乙。
散粒噪聲是衡量觀察到的波動一定的電流,由于量化地對它們所加的粒度。在這種情況下,肖特的預測是一個直流電流我直流服從另一均方有關的波動會伴隨著,[δ 我(噸)] 2 > = 2 ë 我直流 D F。此結果使要測量的基本電荷ë鍵的大小。
從這些來源之一,還有更多的噪音,可以觀察到,因為??榛?,用戶可配置的,我們的電子安排。本裝置的信號流的透明布局使得它很清楚如何在實踐中量化噪聲,由于過程的放大,濾波的頻率,平方和平均的時間,可以單獨和詳細理解。其結果是量化噪聲的方法,和噪聲密度,學生其實可以理解。這會產生一個便攜式的一套適用于整個測量科學的廣度技能。 噪聲測量在物理學的許多領域中有一個非常當前的應用程序。

 


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