Жарық дыбыстық шу және жартылай өткізгіштердегі құбылысы
Burst noise
Жарым өткішгіштегі «жарылыс шуы» (burst noise) – кенеттен болатын кернеу/ток өзгерісі. «Попкорн шуы» деп те аталады, себебі дыбысталады. 709 оп-амппен байқалды.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Кіріспе
Жарылыс шуы – жартылай өткізгіштерде және өте жұқа оксид қабаттарында пайда болатын электрондық шудың бір түрі. Оны кездейсоқ телеграф шуы (RTN), попкорн шуы, импульстік шу, екі тұрақты шу немесе кездейсоқ телеграф сигналы (RTS) шуы деп те атайды. Ол екі немесе одан көп дискретті кернеу немесе ток деңгейлері арасында кездейсоқ және болжауға болмайтын уақыттарда бірнеше жүз микровольтқа дейінгі кенеттен қадамдық өзгерулерден тұрады. Кернеудің немесе токтың әрбір өзгеруі бірнеше миллисекундтан секундқа дейін созылуы мүмкін және аудио динамикке қосылғанда попкорнның жарылуына ұқсас дыбыс шығарады. Жарылыс шуы алғаш рет ерте нүктелік диодтарда байқалды, содан кейін алғашқы жартылай өткізгіштік операциялық күшейткіштердің бірі – 709 коммерцияланғанда қайта ашылды. Барлық жағдайларды түсіндіретін жарылыс шуының нақты бір көзі теориялық тұрғыда белгілі емес, бірақ ең көп айтылатын себебі – жұқа пленка интерфейстерінде немесе жартылай өткізгіш кристалдарындағы ақаулықтарда заряд тасымалдаушыларын кездейсоқ тұтқындау және босату. Бұл зарядтар транзистордың жұмысына маңызды әсер ететін жағдайларда (мысалы, MOS қақпасының астында немесе биполярлық базалық аймақта) шығыс сигналы айтарлықтай болуы мүмкін. Мұндай ақаулар өндіріс процестерінен, мысалы, ауыр иондарды имплантациялаудан немесе беткі беттің ластануы сияқты қасақана емес жанама әсерлерден туындауы мүмкін. Жеке операциялық күшейткіштерді белгілі бір қолданбадағы шу мөлшерін азайту үшін шыңдық детектор схемаларымен жарылыс шуына тексеруге болады. Жарылыс шуы математикалық тұрғыда телеграф процесі арқылы модельделеді, ол екі түрлі мәндер арасында үзіліссіз секіріп отыратын Марковтік үздіксіз уақыттық стохастикалық процесс.
Burst noise is a type of electronic noise that occurs in semiconductors and ultra thin gate oxide films. It is also called random telegraph noise (RTN), popcorn noise, impulse noise, bi stable noise, or random telegraph signal (RTS) noise. It consists of sudden step like transitions between two or more discrete voltage or current levels, as high as several hundred microvolts, at random and unpredictable times. Each shift in offset voltage or current often lasts from several milliseconds to seconds, and sounds like popcorn popping if hooked up to an audio speaker. Burst noise was first observed in early point contact diodes, then re discovered during the commercialization of one of the first semiconductor op amps; the 709. No single source of burst noise is theorized to explain all occurrences, however the most commonly invoked cause is the random trapping and release of charge carriers at thin film interfaces or at defect sites in bulk semiconductor crystal. In cases where these charges have a significant impact on transistor performance (such as under a MOS gate or in a bipolar base region), the output signal can be substantial. These defects can be caused by manufacturing processes, such as heavy ion implantation, or by unintentional side effects such as surface contamination. Individual op amps can be screened for burst noise with peak detector circuits, to minimize the amount of noise in a specific application. Burst noise is modeled mathematically by means of the telegraph process, a Markovian continuous time stochastic process that jumps discontinuously between two distinct values.