【導讀】2004 年夏天，一次標準超聲波檢查顯示 Steve Schnier 夫婦即將迎來一對雙胞胎。但在幾周後進行的另一次超聲波檢查中，他們驚奇地發現這次顯示的是三胞胎。

Steve 作為德州儀器開關穩壓器事業部的係統工程師，懷疑很可能是不必要的噪聲或超聲波係統中的信號幹擾，導致了這種異常情況。

Steve 表示：“在我開始從事醫療成像器件和無線基礎設施領域的相關工作之前，我從來沒有真正意識到這一點。在這些領域中
，噪聲是個大問題。”現在他的三胞胎已經長大成人，正在準備考大學。

距離 Steve 遇到超聲波檢查異常已經過去將近 20 年nian。在zai這zhe些xie年nian裏li
，技ji術shu取qu得de了le顯xian著zhu的de進jin步bu。不bu過guo，探tan尋xun降jiang低di係xi統tong噪zao聲sheng並bing提ti高gao信xin號hao質zhi量liang來lai實shi現xian精jing密mi信xin號hao鏈lian的de方fang法fa，仍reng是shi眾zhong多duo行xing業ye的de設she計ji工gong程cheng師shi麵mian臨lin的de挑tiao戰zhan。

了解噪聲對係統性能的不良影響

zaifuzadianlixitongdeyunxingguochengzhong
，meiyouzaoshengshilixiangzhuangtai，danquenanyishixian。zaoshengshisuoyouyuanjianjunhuichanshengdedianqichanwu，kenengyouduogelaiyuan

，qizhongbaokuodianciganrao (EMI) 和熱源。噪聲會破壞信號，導致測量出現失真，進而導致出現誤差、錯誤計算或錯誤解讀，最終影響係統的準確性和可靠性。

噪聲還會使電子係統變得更易受到溫度波動和電壓變化等外部因素的影響。這些外部因素可以進一步放大噪聲，增加額外的誤差。

zaizhuruyiliaochengxiangshebeidengminganxitongzhong，guoduozaoshenghuidaozhituxiangmohuhuokenengdaozhituxiangbuzhunque。ciwai
，zaoshenghaihuiduiceshiheceliangshebeidezhunqueduhejingduchanshengfumianyingxiang

，daozhichuxianbuzhunquedejieguo。

打造具有高精度的電動汽車

噪聲挑戰對於設計電動汽車 (EV) 的汽車工程師或開發自主駕駛係統（精密信號對於安全和性能至關重要）的汽車工程師尤為重要。

德州儀器應用研究實驗室 “基爾比實驗室” 電源管理研發總監 Jeff Morroni 表示：“在zai電dian動dong汽qi車che中zhong
，用yong於yu實shi現xian安an全quan或huo泊bo車che功gong能neng的de敏min感gan係xi統tong容rong易yi受shou到dao過guo多duo噪zao聲sheng的de影ying響xiang，且qie這zhe些xie係xi統tong與yu產chan生sheng噪zao音yin的de大da功gong率lv組zu件jian距ju離li很hen近jin。這zhe正zheng是shi我wo們men的de低di噪zao聲sheng和he高gao精jing度du技ji術shu試shi圖tu解jie決jue的de問wen題ti。

minganxitongxuyaozugouwenjiancainengnaishouyoureyuanhewuliyinglichanshengdezaosheng。qicheyudaojiansudaishichanshengdeyinglibianzuyiyingxiangxinhaojingdu。zaoshengkeyingxiangzizhujiashixitongdeyunxing

，erguangjianceheceju（激光雷達）係統會出現“重影”問wen題ti，即ji產chan生sheng錯cuo誤wu或huo者zhe誤wu導dao性xing信xin號hao或huo圖tu像xiang。同tong時shi
，為wei電dian動dong汽qi車che變bian革ge提ti供gong助zhu力li的de鋰li離li子zi電dian池chi也ye會hui變bian得de不bu穩wen定ding
，並bing在zai過guo熱re的de情qing況kuang下xia帶dai來lai安an全quan風feng險xian。

在zai信xin號hao傳chuan輸shu和he調tiao理li鏈lian中zhong使shi用yong的de電dian源yuan管guan理li設she備bei可ke以yi很hen大da限xian度du地di減jian少shao失shi真zhen和he降jiang低di噪zao聲sheng，因yin此ci對dui於yu實shi現xian清qing晰xi的de信xin號hao至zhi關guan重zhong要yao。這zhe些xie電dian源yuan器qi件jian還hai可ke以yi為wei時shi鍾zhong IC 以及精密 ADC（模數轉換器）和 DAC（數模轉換器）供電，實現完整的低噪聲和高精度信號鏈。

降(jiang)低(di)噪(zao)聲(sheng)的(de)一(yi)個(ge)更(geng)具(ju)體(ti)的(de)好(hao)處(chu)是(shi)可(ke)以(yi)延(yan)長(chang)電(dian)動(dong)汽(qi)車(che)的(de)續(xu)航(hang)裏(li)程(cheng)。開(kai)發(fa)人(ren)員(yuan)測(ce)量(liang)電(dian)動(dong)汽(qi)車(che)電(dian)池(chi)的(de)電(dian)壓(ya)信(xin)號(hao)越(yue)準(zhun)確(que)，電(dian)動(dong)汽(qi)車(che)單(dan)次(ci)充(chong)電(dian)的(de)行(xing)駛(shi)裏(li)程(cheng)越(yue)長(chang)。測(ce)量(liang)精(jing)度(du)達(da)到(dao)毫(hao)伏(fu)（千分之一伏）的高精度電池監控器和平衡器
，例如德州儀器的 BQ79718-Q1，可顯著延長續航裏程。

Jeff 表示：“我們討論的延長範圍是 10% 至 15%
，這個範圍僅通過更準確的電壓測量即可實現。這直接降低了電池成本
，滿足了客戶的價值主張。”

借助低噪聲技術縮短設計時間並降低成本

要更大程度地降低噪聲
，需要審視信號鏈中的每一環。半導體本身會產生噪聲，影響其他元件的性能。不過，可以使用無源濾波、控製技術和其他獨特的工藝技術將這種噪聲 “消除”。此外


，低噪聲低壓降穩壓器 (LDO)
、降壓轉換器和電壓基準等電源元件也有助於實現低係統噪聲。 

數十年來，低噪聲 LDO 憑借其易於集成以及可為高度敏感應用提供超幹淨超精密電源軌的優勢，已成為提供低噪聲電源的行業標準。例如，德州儀器的 TPS7A94 提供市麵上的超低輸出噪聲電源、高輸出電壓精度和超高電源抑製比，可生成不影響係統性能的幹淨電源軌。

同時，德州儀器的 TPS62913/2 係列降壓轉換器能夠在不需要傳統的 LDO 調節電壓的情況下減少電源結構中的噪聲。盡管它可能會比 LDO 產生的噪聲稍多一點
，但它可節省空間和成本、提升效率
、降低功耗並減少散熱問題。

dianyajizhunzuoweishujuzhuanhuanxitongzhongdejichugoujiankuai

，yezaijiangdizaoshengfangmianfahuilezhongyaozuoyong。dianyajizhunxuyaochusedewendingxingcainengbimianweixinhaolianyinruwucha。dezhouyiqide REF70 超高精度電壓基準樹立了一個出色的低噪聲基準，解鎖了 ADC 的額外位並實現了精確的測量。

Katelyn 表示：“我認為電壓基準是信號鏈設計的基石
，因為不論是 ADC 還是 DAC，qizhongmeigeyuanjiandoubixuyiyigedianyaweijizhun。youyudaliangzaoshengkenenghuidaozhixitongceliangjieguochaochuguigefanwei，yincijiangdizaoshengfeichangzhongyao。ruguochuxianzhezhongqingkuang，ninbixushizhenggexitonglixiancainengjinxingtiaoshihexiaozhun。ruguowomennenggouyanchangxiaozhunzhouqi，biankexiangkehutigonggenggaodetuntulianghegengduandetingjishijian，weikehuzhenzhengtigongjiazhi。”

盡(jin)管(guan)噪(zao)聲(sheng)是(shi)電(dian)源(yuan)架(jia)構(gou)中(zhong)不(bu)可(ke)避(bi)免(mian)的(de)產(chan)物(wu)，但(dan)通(tong)過(guo)采(cai)用(yong)德(de)州(zhou)儀(yi)器(qi)的(de)低(di)噪(zao)聲(sheng)和(he)高(gao)精(jing)度(du)技(ji)術(shu)，工(gong)程(cheng)師(shi)仍(reng)能(neng)夠(gou)以(yi)較(jiao)低(di)成(cheng)本(ben)設(she)計(ji)具(ju)有(you)較(jiao)小(xiao)尺(chi)寸(cun)和(he)出(chu)色(se)精(jing)度(du)的(de)係(xi)統(tong)。

Steve 表示：“噪聲對很多應用中的敏感係統有顯著影響
，作為三胞胎的父親和一名工程師，我親眼見證了這一點。在過去的 18 年裏
，德州儀器一直致力於發展降噪技術，但仍麵臨諸多挑戰。我們的持續創新可幫助工程師克服這些挑戰，進而大幅提升係統性能。”

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