El ruido de ráfaga es un tipo de ruido electrónico que se produce en semiconductores y películas de óxido de puerta ultrafinas. [1] También se denomina ruido telegráfico aleatorio ( RTN ), ruido de palomitas de maíz , ruido impulsivo , ruido biestable o ruido de señal telegráfica aleatoria ( RTS ).
Consiste en transiciones repentinas en forma de escalones entre dos o más niveles discretos de voltaje o corriente, de hasta varios cientos de microvoltios , en momentos aleatorios e impredecibles. Cada cambio en el voltaje o corriente de compensación a menudo dura desde varios milisegundos hasta segundos, y suena como palomitas de maíz si se conecta a un altavoz de audio. [2]
El ruido de las palomitas de maíz se observó por primera vez en los primeros diodos de contacto puntual , luego se redescubrió durante la comercialización de uno de los primeros amplificadores operacionales de semiconductores ; el 709. [3] No se teoriza una sola fuente de ruido de palomitas de maíz para explicar todas las ocurrencias, sin embargo, la causa más comúnmente invocada es el atrapamiento aleatorio y la liberación de portadores de carga en interfaces de película delgada o en sitios defectuosos en el cristal semiconductor a granel . En los casos en que estas cargas tienen un impacto significativo en el rendimiento del transistor (como debajo de una puerta MOS o en una región de base bipolar), la señal de salida puede ser sustancial. Estos defectos pueden ser causados por procesos de fabricación, como la implantación de iones pesados , o por efectos secundarios involuntarios como la contaminación de la superficie. [4] [5]
Los amplificadores operacionales individuales se pueden examinar para detectar ruido de palomitas de maíz con circuitos detectores de picos, para minimizar la cantidad de ruido en una aplicación específica. [6]
El ruido de ráfaga se modela matemáticamente por medio del proceso de telégrafo , un proceso estocástico de tiempo continuo de Markov que salta de manera discontinua entre dos valores distintos.
Ver también
Referencias
- ^ Ranjan, A .; Raghavan, N .; Shubhakar, K .; Thamankar, R .; Molina, J .; O'Shea, SJ; Bosman, M .; Pey, KL (1 de abril de 2016). "Espectroscopia basada en CAFM de defectos inducidos por estrés en HfO2 con evidencia experimental del modelo de agrupamiento y estado de defecto de vacante metaestable". Simposio internacional de física de confiabilidad (IRPS) del IEEE 2016 : 7A – 4–1–7A – 4–7. doi : 10.1109 / IRPS.2016.7574576 . ISBN 978-1-4673-9137-5.
- ^ Rajendran, Bipin. "Señal telegráfica aleatoria (revisión de ruido en dispositivos semiconductores y modelado de ruido en MOSFET de puerta circundante)" (PDF) . Archivado desde el original (PDF) el 14 de abril de 2006.
- ^ "Predicción de ruido del amplificador operacional" (PDF) . Nota de aplicación de Intersil . Archivado desde el original (PDF) el 14 de abril de 2007 . Consultado el 12 de octubre de 2006 .
- ^ "Análisis de ruido en circuitos amplificadores operacionales" (PDF) . Informe de aplicación de Texas Instruments .
- ^ Lundberg, Kent H. "Fuentes de ruido en CMOS a granel" (PDF) .
- ^ "El ruido del amplificador operacional también puede ser ensordecedor" (PDF) .
Hoy en día, aunque el ruido de las palomitas de maíz todavía puede ocurrir ocasionalmente durante la fabricación, el fenómeno se comprende lo suficientemente bien como para detectar y desechar los dispositivos afectados durante la prueba.
enlaces externos
- Una revisión del ruido de las palomitas de maíz y el filtrado inteligente , www.advsolned.com