Soroll de ràfega
El soroll de ràfega és un tipus de soroll electrònic que es produeix en els semiconductors i les pel·lícules d'òxid de porta ultrafines.[1] També s'anomena soroll de telègraf aleatori (RTN), soroll de crispetes de blat de moro, soroll d'impuls, soroll biestable o soroll de senyal de telègraf aleatori (RTS).
Consisteix en transicions sobtades en forma de pas entre dos o més nivells de voltatge o corrent discrets, fins a diversos centenars de microvolts, en moments aleatoris i impredictibles. Cada canvi de tensió o corrent de compensació sovint dura des de diversos mil·lisegons fins a segons, i sona com crispetes de blat de moro si es connecta a un altaveu d'àudio.[2]
El soroll de ràfega es va observar per primera vegada als primers díodes de contacte puntual, després es va tornar a descobrir durant la comercialització d'un dels primers amplificadors operacionals de semiconductors; el 709.[3] No es teoritza cap font única de soroll de ràfega per explicar tots els fets, però la causa més invocada és l'atrapament i l'alliberament aleatori de portadors de càrrega a les interfícies de pel·lícula fina o als llocs defectuosos del cristall semiconductor a granel. En els casos en què aquestes càrregues tenen un impacte significatiu en el rendiment del transistor (com ara sota una porta MOS o en una regió base bipolar), el senyal de sortida pot ser substancial. Aquests defectes poden ser causats per processos de fabricació, com ara la implantació d'ions pesats, o per efectes secundaris no intencionats com la contaminació superficial.[4][5]
Els amplificadors operacionals individuals es poden seleccionar per detectar sorolls de ràfega amb circuits detectors de pics, per minimitzar la quantitat de soroll en una aplicació específica.[6]
El soroll de ràfega es modela matemàticament mitjançant el procés telègraf, un procés estocàstic de temps continu markovià que salta discontínuament entre dos valors diferents.
Referències
[modifica]- ↑ Ranjan, A. «CAFM based spectroscopy of stress-induced defects in HfO2 with experimental evidence of the clustering model and metastable vacancy defect state». A: 2016 IEEE International Reliability Physics Symposium (IRPS) (en anglès), 2016-04-01, p. 7A–4–1–7A–4–7. DOI 10.1109/IRPS.2016.7574576. ISBN 978-1-4673-9137-5.
- ↑ Rajendran, Bipin. «Random Telegraph Signal (Review of Noise in Semiconductor Devices and Modeling of Noise in Surrounding Gate MOSFET)» (en anglès). Arxivat de l'original el April 14, 2006.
- ↑ «Operational Amplifier Noise Prediction» (en anglès). Intersil Application Note. Arxivat de l'original el 2007-04-14. [Consulta: 12 octubre 2006].
- ↑ «Noise Analysis In Operational Amplifier Circuits» (en anglès). Texas Instruments application report.
- ↑ Lundberg, Kent H. «Noise Sources in Bulk CMOS» (en anglès).
- ↑ «Op-Amp Noise can be Deafening Too» (en anglès).