Følsomhet (elektronikk) - Sensitivity (electronics)

Den følsomhet av en elektronisk innretning, slik som et kommunikasjonssystem mottaker, eller deteksjonsinnretning, slik som en PIN-diode , er den minimale størrelsen av inngangssignalet som kreves for å frembringe et spesifisert utgangssignal med en bestemt signal-til-støy-forhold , eller annen spesifiserte kriterier.

Følsomhet blir noen ganger brukt feilaktig som et synonym for respons .

Elektroakustikk

Sensitiviteten av en mikrofon er vanligvis uttrykt som den lyden feltstyrken i desibel (dB) i forhold til en V / Pa (Pa = N / m ² ) eller som overføringsfaktor i millivolt pr pascal (mV / Pa) inn i en åpen krets eller i en belastning på 1 kilohm .

Følsomheten til en høyttaler uttrykkes vanligvis som dB / 2.83 V _RMS ved 1 meter. Dette er ikke det samme som den elektriske effektiviteten ; se Effektivitet vs følsomhet .

Følsomheten til en hydrofon uttrykkes vanligvis som dB re 1 V / μPa.

Mottakere

Følsomhet i en mottaker, en slik radiomottaker , indikerer evnen til å trekke ut informasjon fra et svakt signal, kvantifisert som det laveste signalnivået som kan være nyttig. Det er matematisk definert som det minimale inngangssignalet som kreves for å produsere et spesifisert signal / støy S / N-forhold på mottakerens utgang og er definert som den gjennomsnittlige støynivået ved inngangsporten til mottakeren ganger det minimale nødvendige signalet. -støyforhold ved mottakers utgang: ${\ displaystyle S_ {i}}$

${\ displaystyle S_ {i} = k (T_ {a} + T_ {rx}) B \; \ cdot \; {\ frac {S_ {o}} {N_ {o}}}}$

hvor

${\ displaystyle S_ {i}}$ = følsomhet [W]

${\ displaystyle k}$ = Boltzmanns konstant

${\ displaystyle T_ {a}}$ = ekvivalent støytemperatur i [K] til kilden (f.eks. antenne) ved inngangen til mottakeren

${\ displaystyle T_ {rx}}$ = ekvivalent støytemperatur i [K] av mottakeren referert til inngangen til mottakeren

${\ displaystyle B}$ = båndbredde [Hz]

${\ displaystyle {\ frac {S_ {o}} {N_ {o}}}}$ = Nødvendig SNR ved utgang [-]

Den samme formelen kan også uttrykkes når det gjelder støyfaktoren til mottakeren som

${\ displaystyle S_ {i} = N_ {i} \; \ cdot \; F \; \ cdot \; SNR_ {o} = kT_ {a} B \; \ cdot \; F \; \ cdot \; SNR_ { o}}$

hvor

${\ displaystyle F}$ = støyfaktor

${\ displaystyle N_ {i}}$ = inngangsstøyeffekt

${\ displaystyle SNR_ {o}}$ = nødvendig SNR ved utgang.

Fordi mottakersensitivitet indikerer hvor svakt et inngangssignal kan være for å bli mottatt av mottakeren, jo lavere effektnivå, jo bedre. Lavere effekt for et gitt S / N-forhold betyr bedre følsomhet siden mottakerens bidrag er mindre. Når kraften uttrykkes i dBm jo større den absolutte verdien av det negative tallet, jo bedre blir mottaksfølsomheten. For eksempel er en mottakersensitivitet på -98  dBm bedre enn en mottaksfølsomhet på -95 dBm med 3 dB, eller en faktor på to. Med andre ord, ved en spesifisert datahastighet, kan en mottaker med en -98 dBm følsomhet høre signaler som er halvparten av kraften til de som høres av en mottaker med en følsomhet på -95 dBm.

Referanser

 Denne artikkelen inneholder  materiale fra offentlig domene fra dokumentet General Services Administration : "Federal Standard 1037C" . (til støtte for MIL-STD-188 )

Eksterne linker

• Mikrofonfølsomhetskonvertering fra dB ved 1 V / Pa til overføringsfaktor i mV / Pa