Когда SNR снижается? Если сигнал растет линейно с шумом, SNR неизменно. Нужно чтобы шум рос быстрее или сильнее.

✖️А. Low real permeability of the core of the transformer and too few windings in your primary coil (низкая фактическая магнитная проницаемость сердечника трансформатора И недостаточное число первичных обмоток)

(+) хоть низкая магнитная проницаемость сердечника и даёт бОльший запас до насыщения, что позволяет закачивать бОльший ток в обмотки без потери линейности, при этом она свидетельствует о бОльшем магнитном сопротивлении сердечника, создавая условия для утечки потока, которая на высоких частотах усиливает паразитные эффекты. Простыми словами при низкой проницаемости поток слабее концентрируется в сердечнике и рассеивается наружу, создавая шумы. И вот на высоких частотах эти паразитные шумы растут быстрее, чем полезный сигнал.
(—) недостаточное число витков первичной обмотки влияет только на линейное преобразование уровня сигнала. Шум масштабируется пропорционально сигналу, поэтому отношение сигнал/шум остаётся неизменным.

Так как в варианте И, то надо чтобы оба фактора совпали. Второй не вписывается, значит весь пункт ✖️.

✖️В. Incorrect ratio of winding numbers from your primary to your secondary coils (неправильное соотношение числа витков между первичной и вторичной обмотками)

(—) соотношение числа витков первичной и вторичной обмоток влияет только на линейное преобразование уровня сигнала. Увеличение или уменьшение сигнала происходит пропорционально, и шумы изменяются в той же пропорции. Таким образом, сохраняется линейность, и отношение сигнал/шум остаётся неизменным.

✖️С. Low saturation and increasing imaginary permeability of the magnetic core of the transformer (низкое насыщение И увеличивающаяся мнимая проницаемость магнитного сердечника трансформатора)

(+/-) низкий уровень насыщения означает низкое значение того самого порогового значения B, при котором магнитная проницаемость резко падает. B=μ*H. При одинаковом μ, мы получаем B ниже, чем ожидали. Поэтому если изначально мы рассчитывали, что сможем на высоких токах работать, не достигая порога В, то в реальности порог оказывается ниже. В зоне насыщения линейность пропадает. Но, елки-палки, не понятно, достигаем ли мы насыщения и насколько большие у нас токи. Напрямую на появление шумов этот параметр не указывает, но сообщает о риске.
(+/-) В базе своей увеличение мнимой проницаемости тоже усиливает паразитные эффекты, в основном шумы от тепловых потерь, что уменьшает полезный сигнал за счёт рассеивания энергии. Однако на высокой частоте мнимая проницаемость способна достигать величины, которая будет снижать реальную магнитную проницаемость. Про сниженную проницаемость описано в пункте А. Однако тут тоже не понятно, насколько высоки были частоты.

В итоге вроде оба пункта подходят, но без точных значений мы можем только делать допущения. Тут скорее про риски, чем про гарантии снижения SNR. Если бы не пункт D ниже, то выбрал бы С.

✔️ D. Transformer core topology creates flux leakage and/or has a low real permeability (топология сердечника трансформатора создает утечку магнитного потока И/ИЛИ имеет низкую реальную магнитную проницаемость)

(+) Утечка — это поток, проходящий не через сердечник, а через конструктивные элементы или воздух. Утечка магнитного потока не требует дополнительных условий "если", она происходит всегда, если топология сердечника не оптимальна. При утечке доля "полезного" потока уменьшается, несмотря на общий рост потока. Утекший поток создаёт внешние магнитные поля, которые усиливают паразитные эффекты: вихревые токи (зависят от частоты как f^2), скин-эффект как sqrt(f). В итоге получаем, что на высоких частотах шумы растут быстро, а полезный сигнал растет с запозданием, что говорит о снижении SNR.
(+) Про низкую проницаемость описано выше в варианте A.

И вот этот пункт мне понравился, так как тут речь идет о проблемах, которые напрямую затрагивают первопричины деградации SNR, без обиняков и "если".

@embeddemy #собеседование #аналоговая_электроника #трансформатор #шумы #цифровая_обработка_сигнала