هامش الضوضاء

في الهندسة الكهربائية ، يُعرَّف هامش الضوضاء بأنه أقصى سعة جهد للإشارة الخارجية التي يمكن إضافتها جبريًا إلى مستوى جهد الإدخال في أسوأ الحالات الخالية من الضوضاء، دون أن يتسبب ذلك في انحراف جهد الخرج عن مستوى جهد المنطق المسموح به. ^{[ 1 ]} ويُستخدم هذا المصطلح عادةً في سياقين على الأقل كما يلي:

• في هندسة الاتصالات ، هامش الضوضاء هو النسبة التي تتجاوز بها الإشارة الحد الأدنى المقبول. ويتم قياسه عادةً بالديسيبل .
• في الدوائر الرقمية ، يُعرَّف هامش الضوضاء بأنه مقدار تجاوز الإشارة لعتبة القيمة المنطقية "0" (منخفض) أو "1" (مرتفع). على سبيل المثال، قد تُصمَّم دائرة رقمية لتتأرجح بين 0.0 و1.2 فولت ، حيث تُعتبر أي قيمة أقل من 0.2 فولت "0"، وأي قيمة أعلى من 1.0 فولت "1". بالتالي، يكون هامش الضوضاء للقيمة "0" هو مقدار انخفاض الإشارة عن 0.2 فولت، ويكون هامش الضوضاء للقيمة "1" هو مقدار تجاوز الإشارة لـ 1.0 فولت. في هذه الحالة، يُقاس هامش الضوضاء كقيمة مطلقة للجهد، وليس كنسبة. عادةً ما تكون هوامش الضوضاء لرقائق CMOS أكبر بكثير من تلك الخاصة برقائق TTL، لأن الحد الأدنى لجهد التشغيل (V _{_OH min)} أقرب إلى جهد مصدر الطاقة، بينما الحد الأقصى لجهد التشغيل (V_{_OL max)} أقرب إلى الصفر.
  • لا تنتقل العواكس الرقمية الحقيقية فورًا من حالة منطقية عالية (1) إلى حالة منطقية منخفضة (0)، بل توجد سعة كهربائية معينة. أثناء انتقال العاكس من حالة منطقية عالية إلى منخفضة، توجد منطقة غير محددة لا يمكن اعتبار الجهد فيها عاليًا أو منخفضًا. تُعرف هذه المنطقة بهامش الضوضاء. هناك هامشان للضوضاء يجب أخذهما في الاعتبار: هامش الضوضاء العالي (N_{_MH} ) وهامش الضوضاء المنخفض (N_{_ML} ). يُمثل N _{_MH} مقدار الجهد بين انتقال العاكس من حالة منطقية عالية (1) إلى حالة منطقية منخفضة (0)، والعكس صحيح بالنسبة لـ N_{_ML} . المعادلتان هما: N _{_MH} ≡ V_{_OH} - V_{_IH} و N _{_ML} ≡ V_{_IL} - V_{_OL} . ^{[ 2 ]} عادةً، في عاكس CMOS، يكون V_{_OH مساويًا لـ V_DD} ويكون V_{_OL} مساويًا لجهد الأرض، كما ذُكر سابقًا.
    • يُعرَّف V _{_IH بأنه أعلى جهد دخل يكون عنده ميل منحنى} نقل الجهد (VTC) مساويًا لـ -1، ^{[ 3 ]} حيث يُمثل VTC رسمًا بيانيًا لجميع جهود الخرج الصالحة مقابل جهود الدخل. وبالمثل، يُعرَّف V_{_IL} بأنه أدنى جهد دخل يكون عنده ميل منحنى نقل الجهد (VTC) مساويًا لـ -1.

عملياً، تمثل هوامش الضوضاء مقدار الضوضاء التي يمكن لدائرة منطقية تحملها. تُعرَّف هوامش الضوضاء عموماً بحيث تضمن القيم الموجبة التشغيل السليم، بينما تؤدي الهوامش السالبة إلى ضعف التشغيل أو حتى الفشل التام. ^{[ 3 ]}

• الدائرة
• سلامة الإشارة
• اقتران الركيزة
• G.992.1
• نسبة الإشارة إلى الضوضاء
• إشارة

• DMT ، وهو برنامج لمراقبة خط DSL وضبط هامش الضوضاء في اتجاه المصب.
• معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا ، ملف PDF لعرض تقديمي من برنامج PowerPoint حول هامش الضوضاء الرقمية.