Hałas wybuchowy - Burst noise

Wykres szumu wybuchowego

Szum rozerwany to rodzaj szumu elektronicznego, który występuje w półprzewodnikach i ultracienkich warstwach tlenku bramki. Nazywana jest również losowy szum telegraf ( RTN ), popcorn hałas , hałas impulsowy , bistabilny hałas lub losowych sygnał telegraf ( RTS ) hałas.

Składa się z nagłych skokowych przejść między dwoma lub więcej dyskretnymi poziomami napięcia lub prądu, sięgającymi kilkuset mikrowoltów , w przypadkowych i nieprzewidywalnych czasach. Każda zmiana napięcia lub prądu przesunięcia często trwa od kilku milisekund do sekund i brzmi jak popcorn pękający po podłączeniu do głośnika audio.

Szum popcornu po raz pierwszy zaobserwowano we wczesnych diodach stykowych , a następnie ponownie odkryto podczas komercjalizacji jednego z pierwszych półprzewodnikowych wzmacniaczy operacyjnych ; 709. Żadne pojedyncze źródło szumu popcornu nie jest teoretyczne, aby wyjaśnić wszystkie zjawiska, jednak najczęściej przywoływaną przyczyną jest przypadkowe pułapkowanie i uwalnianie nośników ładunku na powierzchniach cienkowarstwowych lub w miejscach defektów w krysztale półprzewodnika . W przypadkach, gdy te ładunki mają znaczący wpływ na działanie tranzystora (na przykład pod bramką MOS lub w dwubiegunowym obszarze bazowym), sygnał wyjściowy może być znaczny. Te wady mogą być spowodowane procesami produkcyjnymi, takimi jak implantacja ciężkich jonów lub niezamierzonymi efektami ubocznymi, takimi jak zanieczyszczenie powierzchni.

Poszczególne wzmacniacze operacyjne można monitorować pod kątem szumu popcornu za pomocą obwodów detektora szczytowego, aby zminimalizować ilość szumów w określonej aplikacji.

Szum impulsowy jest modelowany matematycznie za pomocą procesu telegraficznego , markowowskiego procesu stochastycznego w czasie ciągłym , który przeskakuje w sposób nieciągły między dwiema różnymi wartościami.

Zobacz też

Bibliografia

  1. ^ Ranjan, A .; Raghavan, N .; Shubhakar, K .; Thamankar, R .; Molina, J .; O'Shea, SJ; Bosman, M .; Pey, KL (01.04.2016). „Spektroskopia oparta na CAFM defektów wywołanych stresem w HfO2 z doświadczalnymi dowodami na model klastrowy i metastabilny stan defektu wakansu”. Międzynarodowe Sympozjum Fizyki Niezawodności IEEE 2016 (IRPS) : 7A – 4–1–7A – 4–7. doi : 10.1109 / IRPS.2016.7574576 . ISBN 978-1-4673-9137-5.
  2. ^ Rajendran, Bipin. „Losowy sygnał telegraficzny (przegląd szumów w urządzeniach półprzewodnikowych i modelowanie szumu w otaczającej bramce MOSFET)” (PDF) . Zarchiwizowane od oryginalnego (PDF) w dniu 14 kwietnia 2006 r.
  3. ^ „Prognozowanie hałasu wzmacniacza operacyjnego” (PDF) . Nota aplikacyjna Intersil . Zarchiwizowane od oryginalnego (PDF) w dniu 2007-04-14 . Źródło 2006-10-12 .
  4. ^ „Analiza szumów w obwodach wzmacniacza operacyjnego” (PDF) . Raport z zastosowania Texas Instruments .
  5. ^ Lundberg, Kent H. „Źródła szumów w zbiorczym CMOS” (PDF) .
  6. ^ „Hałas wzmacniacza operacyjnego może być zbyt ogłuszający” (PDF) . Obecnie, chociaż hałas popcornu nadal może czasami występować podczas produkcji, zjawisko to jest wystarczająco dobrze poznane, że urządzenia, których dotyczy problem, są wykrywane i złomowane podczas testu.

Linki zewnętrzne