高頻電路基礎(chǔ)

1、第2章 高頻電路基礎(chǔ)整理ppt第第2章章 高頻電路基礎(chǔ)高頻電路基礎(chǔ) 2.1 高頻電路中的元件、高頻電路中的元件、 器件和組件器件和組件 2.2 電子噪聲電子噪聲第2章 高頻電路基礎(chǔ)整理ppt 2.1 高頻電路中的元件、高頻電路中的元件、 器件和組件器件和組件 2.1.1高頻電路中的元器件高頻電路中的元器件 各種高頻電路基本上是由有源器件、 無源元件和無源網(wǎng)絡(luò)組成的。 高頻電路中使用的元器件與在低頻電路中使用的元器件基本相同, 但要注意它們在高頻使用時的高頻特性。 高頻電路中的元件主要是電阻(器)、 電容(器)和電感(器), 它們都屬于無源的線性元件。 1 高頻電路中的元件高頻電路中的元件 1）

2、 電阻 一個實際的電阻器, 在低頻時主要表現(xiàn)為電阻特性, 第2章 高頻電路基礎(chǔ)整理ppt 但在高頻使用時不僅表現(xiàn)有電阻特性的一面, 而且還表現(xiàn)有電抗特性的一面。 電阻器的電抗特性反映的就是其高頻特性。 一個電阻R的高頻等效電路如圖2 1所示, 其中, CR為分布電容, LR為引線電感, R為電阻。 LRCRR 圖 2 1 電阻的高頻等效電路 第2章 高頻電路基礎(chǔ)整理ppt 2） 電容 由介質(zhì)隔開的兩導(dǎo)體即構(gòu)成電容。 一個電容器的等效電路卻如圖2 2（a）所示。 理想電容器的阻抗1/(jC), 如圖2 2（b）虛線所示, 其中, f為工作頻率, =2f。 圖2 2 電容器的高頻等效電路 (a)

3、電容器的等效電路; （b） 電容器的阻抗特性 LCRCC(a)阻抗頻率 f(b)0第2章 高頻電路基礎(chǔ)整理ppt 3） 電感 高頻電感器與普通電感器一樣, 電感量是其主要參數(shù)。 電感量L產(chǎn)生的感抗為jL, 其中, 為工作角頻率。 高頻電感器也具有自身諧振頻率SRF。 在SRF上, 高頻電感的阻抗的幅值最大, 而相角為零, 如圖2 3所示。 阻抗與相角阻抗相角頻率 fSRF0 圖 2 3 高頻電感器的自身諧振頻率SRF 第2章 高頻電路基礎(chǔ)整理ppt 2 高頻電路中的有源器件高頻電路中的有源器件 用于低頻或其它電子線路的器件沒有什么根本不同。 1） 二極管 半導(dǎo)體二極管在高頻中主要用于檢波、 調(diào)

4、制、 解調(diào)及混頻等非線性變換電路中, 工作在低電平。 2） 晶體管與場效應(yīng)管（FET） 在高頻中應(yīng)用的晶體管仍然是雙極晶體管和各種場效應(yīng)管，這些管子比用于低頻的管子性能更好, 在外形結(jié)構(gòu)方面也有所不同。 高頻晶體管有兩大類型: 一類是作小信號放大的高頻小功率管, 對它們的主要要求是高增益第2章 高頻電路基礎(chǔ)整理ppt 和低噪聲; 另一類為高頻功率放大管, 除了增益外, 要求其在高頻有較大的輸出功率。 3） 集成電路 用于高頻的集成電路的類型和品種要比用于低頻的集成電路少得多, 主要分為通用型和專用型兩種。 2.1.2高頻電路中的組件高頻電路中的組件 高頻電路中的無源組件或無源網(wǎng)絡(luò)主要有高頻振蕩

5、（諧振）回路、 高頻變壓器、 諧振器與濾波器等, 它們完成信號的傳輸、 頻率選擇及阻抗變換等功能。 第2章 高頻電路基礎(chǔ)整理ppt 1. 高頻振蕩回路高頻振蕩回路 高頻振蕩回路是高頻電路中應(yīng)用最廣的無源網(wǎng)絡(luò), 也是構(gòu)成高頻放大器、 振蕩器以及各種濾波器的主要部件, 在電路中完成阻抗變換、 信號選擇等任務(wù), 并可直接作為負載使用。 1) 簡單振蕩回路 振蕩回路就是由電感和電容串聯(lián)或并聯(lián)形成的回路。 只有一個回路的振蕩電路稱為簡單振蕩回路或單振蕩回路。 （1） 串聯(lián)諧振回路。 圖2 4（a）是最簡單的串聯(lián)振蕩回路。 第2章 高頻電路基礎(chǔ)整理pptLrCX 00容性感性(a)(b)|ZS|r00(c

6、)0 /20(d)/2 圖2 4 串聯(lián)震蕩回路及其特性 第2章 高頻電路基礎(chǔ)整理ppt 若在串聯(lián)振蕩回路兩端加一恒壓信號 , 則發(fā)生串聯(lián)諧振時因阻抗最小, 流過電路的電流最大, 稱為諧振電流, 其值為)1(1CLjrCjLjrZS（2 1） LC10（2 2） UrUI0 （2 3） 在任意頻率下的回路電流 與諧振電流之比為I第2章 高頻電路基礎(chǔ)整理ppt)(11)(11111000000jQrLjrCLjZrrUZUIISS(2 4) CrrLQQII00200201)(11 其模為 其中, （2 5） （2 6） 第2章 高頻電路基礎(chǔ)整理ppt 稱為回路的品質(zhì)因數(shù), 它是振蕩回路的另一個重

7、要參數(shù)。 根據(jù)式（2 6）畫出相應(yīng)的曲線如圖2 5所示, 稱為諧振曲線。 UL.UC.0U.I0.II0Q1 Q2Q1Q20 圖 2 5 串聯(lián)諧振回路的諧振曲線圖2 6 串聯(lián)回路在諧振時的電流、 電壓關(guān)系 第2章 高頻電路基礎(chǔ)整理ppt 在實際應(yīng)用中, 外加信號的頻率與回路諧振頻率0之差=-0表示頻率偏離諧振的程度, 稱為失諧。 當(dāng)與0很接近時, 000000202002)(2)(ff（2 7）（2 8） 令 為廣義失諧, 則式（2 5）可寫成2011II(2 9) 第2章 高頻電路基礎(chǔ)整理ppt 當(dāng)保持外加信號的幅值不變而改變其頻率時, 將回路電流值下降為諧振值的 時對應(yīng)的頻率范圍稱為回路的

8、通頻帶, 也稱回路帶寬, 通常用B來表示。 令式（2 9）等于 , 則可推得=1, 從而可得帶寬為.2121QffB02(2 10) (2） 并聯(lián)諧振回路。 串聯(lián)諧振回路適用于電源內(nèi)阻為低內(nèi)阻（如恒壓源）的情況或低阻抗的電路（如微波電路）。 第2章 高頻電路基礎(chǔ)整理pptLrCCIC.IR.R0IL.L0B11/ 2Q1 Q2Q1Q20 /2/2感性Q2Q1Q1 Q2容性Z(a)(b)(c)(d)U.0|zp|/R0I. 圖2 7 并聯(lián)諧振回路及其等效電路、 阻抗特性和輻角特性 (a) 并聯(lián)諧振回路; （b）等效電路; （c）阻抗特性; （d）輻角特性 并聯(lián)諧振回路的并聯(lián)阻抗為 CjLjrCj

9、Ljr11)(0(2 11) 第2章 高頻電路基礎(chǔ)整理ppt 定義使感抗與容抗相等的頻率為并聯(lián)諧振頻率0, 令Zp的虛部為零, 求解方程的根就是0, 可得CrrLQQLC00201111式中, Q為回路的品質(zhì)因數(shù), 有 當(dāng) 時, 。 回路在諧振時的阻抗最大, 為一電阻R01QLC10CQLQCrLR000（2 12） 第2章 高頻電路基礎(chǔ)整理pptjRjQRZjQCrLZpp121)(10000（2 13） （214）并聯(lián)回路通常用于窄帶系統(tǒng), 此時與0相差不大, 式（2 13）可進一步簡化為式中, =-0。 對應(yīng)的阻抗模值與幅角分別為202001)2(1RQRZp（2 15） 第2章 高頻電

10、路基礎(chǔ)整理pptarctan)2arctan(0QZ（2 16）QIIICL（2 17） IL.IC.0I.U.圖2 8表示了并聯(lián)振蕩回路中諧振時的電流、 電壓關(guān)系。 第2章 高頻電路基礎(chǔ)整理ppt 例例 1 設(shè)一放大器以簡單并聯(lián)振蕩回路為負載, 信號中心頻率fs=10MHz, 回路電容C=50 pF, (1) 試計算所需的線圈電感值。 (2) 若線圈品質(zhì)因數(shù)為Q=100, 試計算回路諧振電阻及回路帶寬。 (3) 若放大器所需的帶寬B=0.5 MHz, 則應(yīng)在回路上并聯(lián)多大電阻才能滿足放大器所需帶寬要求? 解解 (1) 計算L值。 由式(2 2), 可得第2章 高頻電路基礎(chǔ)整理pptCfL20

11、220)2(11將f0以兆赫茲(MHz)為單位, 以皮法(pF)為單位, L以微亨（H）為單位， 上式可變?yōu)橐粚嵱糜嬎愎?CfCfL20620225330101)21( 將f0=fs=10 MHz代入, 得uL07. 5 (2) 回路諧振電阻和帶寬。由式(2 12)kLQR8 .311018. 31007. 510210046700第2章 高頻電路基礎(chǔ)整理ppt回路帶寬為 kHzQfB1000 (3) 求滿足0.5 MHz帶寬的并聯(lián)電阻。 設(shè)回路上并聯(lián)電阻為R1, 并聯(lián)后的總電阻為R1R0, 總的回路有載品質(zhì)因數(shù)為QL。 由帶寬公式, 有200LLQBfQ此時要求的帶寬B=0.5 MHz,

12、故回路總電阻為0R第2章 高頻電路基礎(chǔ)整理ppt 2) 抽頭并聯(lián)振蕩回路 kRRRkLQRRRR97. 737. 637. 637. 61007. 5102200016701010 需要在回路上并聯(lián)7.97 k的電阻。 0202202)(22RpRUURRURUUUpTTT（2 18） （2 19） 第2章 高頻電路基礎(chǔ)整理pptLCR0UUT(a)LC2R0UUTC1(b)LR1UC2C1(c)LR1UTC1C2(e)U1R1UT(d)U1LCUTIIL圖2 9 幾種常見抽頭振蕩回路 第2章 高頻電路基礎(chǔ)整理ppt002221QjRpZpZT（2 20） 對于圖2 9（b）的電路, 其接入系

13、數(shù)p可以直接用電容比值表示為 2112121211CCCCCCCCUUpT（2 21） pIIT （2 22） 第2章 高頻電路基礎(chǔ)整理ppt 諧振時的回路電流IL和IC與I的比值要小些, 而不再是Q倍。 由RiLCRLRiTLCRLIIT圖 2 10 電流源的折合 RUIRQULUITTL0及 第2章 高頻電路基礎(chǔ)整理ppt 例例 2 如圖2 11， 抽頭回路由電流源激勵, 忽略回路本身的固有損耗, 試求回路兩端電壓u(t)的表示式及回路帶寬。 pQIIQRRUUIILTL0 （2 23） 可得 C2C12000 pF500R12000 pF10 HLi Icos 107tI1 mAu1(t

14、)圖 2 11 例2的抽頭回路 第2章 高頻電路基礎(chǔ)整理ppt 解解 由于忽略了回路本身的固有損耗, 因此可以認為Q。 由圖可知, 回路電容為pFCCCCC10002121 諧振角頻率為 sradLC/10170電阻R1的接入系數(shù)200015 . 012211RpRCCCp等效到回路兩端的電阻為 第2章 高頻電路基礎(chǔ)整理ppt 回路兩端電壓u(t)與i(t)同相, 電壓振幅U=IR=2 V, 故 sradQBLRQtVtpututVtuLL/10520100200010cos)()(10cos2)(500717輸出電壓為 回路有載品質(zhì)因數(shù) 回路帶寬 第2章 高頻電路基礎(chǔ)整理ppt 3) 耦合振

15、蕩回路 在高頻電路中, 有時用到兩個互相耦合的振蕩回路, 也稱為雙調(diào)諧回路。 把接有激勵信號源的回路稱為初級回路, 把與負載相接的回路稱為次級回路或負載回路。 圖 2 12 是兩種常見的耦合回路。 圖 2 12（a）是互感耦合電路, 圖 2 12(b)是電容耦合回路。 第2章 高頻電路基礎(chǔ)整理pptL2C2R2L1C1MR1I.U1.U2.R1L1C1C2L2R2I.U1.CCU2.L2r2L1C1Mr1I2.I1.E.jC1I.r2L1L2C1C2Cmr1(a)(b)(c)(d)C2E jL1I. 圖 2 12 兩種常見的耦合回路及其等效電路 第2章 高頻電路基礎(chǔ)整理ppt21212LLML

16、LMk（2 24） 對于圖 2 12（b）電路, 耦合系數(shù)為)(21CCCCCCCCk（2 25） 22222ZMZZZmf （2 26） 第2章 高頻電路基礎(chǔ)整理pptkQAQrL00002)(（2 27） （2 28）耦合因子 初次級串聯(lián)阻抗可分別表示為 MjZjrZjrZm)1 ()1 (2211 耦合阻抗為 第2章 高頻電路基礎(chǔ)整理ppt由圖2 12（c）等效電路, 轉(zhuǎn)移阻抗為 EICCECjICjIUZ221212222111(2 29) 由次級感應(yīng)電勢 產(chǎn)生, 有2ImZI1212ZZIIm考慮次級的反映阻抗, 則)()(22111ZZZIZZIEmf 將上兩式代入式(2 29),

17、 再考慮其它關(guān)系, 經(jīng)簡化得 第2章 高頻電路基礎(chǔ)整理pptjAACQjZ2122021 (2 30)根據(jù)同樣的方法可以得到電容耦合回路的轉(zhuǎn)移阻抗特性為jAALjQZ21220212222max21214)1 (2AAZZ （2 32） （2 31） Qk10（2 33） 4max21214111ZZ（2 34） 第2章 高頻電路基礎(chǔ)整理ppt|Z21|max|Z21|10.707k k0k k0k k0ff1faf0fbf20 圖 2 13 耦合回路的頻率特性 QfB07 . 02(2 35) 第2章 高頻電路基礎(chǔ)整理ppt 2. 高頻變壓器和傳輸線變壓器高頻變壓器和傳輸線變壓器 (1) 高

18、頻變壓器及其特點 變壓器是靠磁通交鏈, 或者說是靠互感進行耦合的。 (1) 為了減少損耗, 高頻變壓器常用導(dǎo)磁率高、 高頻損耗小的軟磁材料作磁芯。 (2) 高頻變壓器一般用于小信號場合, 尺寸小, 線圈的匝數(shù)較少。 7 . 01 . 01 . 0BBK（2 36） 第2章 高頻電路基礎(chǔ)整理ppt(a)(b)(c) 圖 2 14 高頻變壓器的磁芯結(jié)構(gòu)（a） 環(huán)形磁芯; (b) 罐形磁芯; (c) 雙孔磁芯 N1N2(a)LSCSLN1N2(b)圖 2 15 高頻變壓器及其等效電路 (a) 電路符號; (b) 等效電路第2章 高頻電路基礎(chǔ)整理ppt 圖 2 16(a)是一中心抽頭變壓器的示意圖。

19、初級為兩個等匝數(shù)的線圈串聯(lián), 極性相同， 設(shè)初次級匝比n=N1/N2。 作為理想變壓器看待, 線圈間的電壓和電流關(guān)系分別為)(213321IInInUUU(2 38) (2 37) 圖 2 16 中心抽頭變壓器電路 （a） 中心抽頭變壓器電路; （b） 作四端口器件應(yīng)用 N1N1U1.U2.I1.I2.N2I3.(a)(b)Z1Z2Z4Z3n:1U3.第2章 高頻電路基礎(chǔ)整理ppt 2) 傳輸線變壓器 傳輸線變壓器就是利用繞制在磁環(huán)上的傳輸線而構(gòu)成的高頻變壓器。 圖 2 17 為其典型的結(jié)構(gòu)和電路圖。 磁環(huán)42132143(a)(b)圖 2 17 傳輸線變壓器的典型結(jié)構(gòu)和電路 (a) 結(jié)構(gòu)示意

20、圖; （b） 電路 第2章 高頻電路基礎(chǔ)整理pptrrfvcv0（2 39） （2 40） RSES1324U1.RLU2.ZCI.RSES1234U1.RLUL(a)(b)I. 圖 2 18 傳輸線變壓器的工作方式 (a) 傳輸線方式; (b) 變壓器方式 第2章 高頻電路基礎(chǔ)整理pptRSESU1.132U2.RLUL.(a)(b)RSESU1.132RL/2I1.I2.4I1.U1/2.ZCI2.U1/2.RL/2U1.2U1.2RSU1.132U2.RLUL.(c)I.I.U2.I.U1.RSES.ES.RLRbRL42A13U1.BUL.UL.I2.I1.(d).4.4 圖 2 19

21、傳輸線變壓器的應(yīng)用舉例 （a） 高頻反相器; （b） 不平衡平衡變換器; （c） 1 4 阻抗變換器; (d) 3 分貝耦合器 第2章 高頻電路基礎(chǔ)整理ppt 3. 石英晶體諧振器石英晶體諧振器 1) 物理特性 石英晶體諧振器是由天然或人工生成的石英晶體切片制成。 2) 等效電路及阻抗特性 圖 2 22 是石英晶體諧振器的等效電路。 由圖 2 22(b)可看出, 晶體諧振器是一串并聯(lián)的振蕩回路, 其串聯(lián)諧振頻率fq和并聯(lián)諧振頻率f0分別為LLiRIUIUR4122/21（2 41）第2章 高頻電路基礎(chǔ)整理ppt第2章 高頻電路基礎(chǔ)整理ppt第2章 高頻電路基礎(chǔ)整理pptq1q3q5C0LqCq

22、rqC0(a)(b) 圖 2 22 晶體諧振器的等效電路 (a) 包括泛音在內(nèi)的等效電路; (b) 諧振頻率附近的等效電路 0000011212121CCfCCCLCCCCLfCLfqqqqqqqqqqq(2 42) (2 43) 第2章 高頻電路基礎(chǔ)整理ppt)211 (00CCffqq（2 44） 圖 2 22(b)所示的等效電路的阻抗的一般表示式為 001)1()1(1CjCLjrCLjrCjZqqqqqqe在忽略rq后, 上式可化簡為 220220111qeeCjjXZ （2 45） 第2章 高頻電路基礎(chǔ)整理pptXe0q0圖 2 23 晶體諧振器的電抗曲線 qqqeLCLddddXq

23、2)1(（2 46） 第2章 高頻電路基礎(chǔ)整理ppt1:211Z1Z222RLb0fqf0(a)(b)f圖 2 24 晶體濾波器的電路與衰減特性（a） 濾波器電路; （b） 衰減特性 第2章 高頻電路基礎(chǔ)整理ppt 4. 集中濾波器集中濾波器 1) 陶瓷濾波器陶瓷諧振片 圖 2 25 陶瓷濾波器電路 第2章 高頻電路基礎(chǔ)整理ppt第2章 高頻電路基礎(chǔ)整理ppt 2) 聲表面波濾波器 圖 2 26(a)中的聲表面波濾波器的傳輸函數(shù)為0020002sin2sin)(2sin2sin)exp()(NjHNxvjjH（2 47） （2 48） 第2章 高頻電路基礎(chǔ)整理ppt第2章 高頻電路基礎(chǔ)整理pp

24、t 5. 衰減器與匹配器衰減器與匹配器 1) 高頻衰減器 VVWVWW 圖 2 28 T型和型網(wǎng)絡(luò) R1R2R3Z1Z2 圖 2 29 T型電阻網(wǎng)絡(luò)匹配器 第2章 高頻電路基礎(chǔ)整理ppt2.2 電電 噪噪 聲聲 2.2.1 概述概述 所謂干擾（或噪聲）, 就是除有用信號以外的一切不需要的信號及各種電磁騷動的總稱。 2.2.2 電子噪聲的來源與特性電子噪聲的來源與特性 1. 電阻熱噪聲 1) 熱噪聲電壓和功率譜密度 kTBRdteTLimEnTn41202（2 49） )21exp(21)(222nnnnEeEep（2 50） 第2章 高頻電路基礎(chǔ)整理ppt第2章 高頻電路基礎(chǔ)整理pptRR (

25、理想)E2n4 kTBRGI2n4 kTBG(a)(b)圖 2 31 電阻熱噪聲等效電路 )/(4)/(422HzAkTGSHzVkTRSIU （2 51） （2 52） 第2章 高頻電路基礎(chǔ)整理ppt 2) 線性電路中的熱噪聲 )(42122212RRkTBEEEnnn（2 53） dfSESjHSUonUiUo022)(2 54) |H(j)|2U2iSUiU2oSUo圖 2 32熱噪聲通過線路電路的模型 第2章 高頻電路基礎(chǔ)整理pptLrCLrCSUi 4kTrReXe(a)(b)(c)SUo 圖 2 33并聯(lián)回路的熱噪聲kTrCLrCSUo4)1()1(222(2 54) 第2章 高頻

26、電路基礎(chǔ)整理ppt 并聯(lián)回路可以等效為Re+jXe（圖 2 33（c）,現(xiàn)在看上述輸出噪聲譜密度與Re、 Xe的關(guān)系。 eUeeekTRSCLrrCRCjLjrjwLrCjjXRo4)1()1(1)()(1222展開化簡后得 與式(2 55)對比, 可得 (2 55) (2 56) 第2章 高頻電路基礎(chǔ)整理ppt 根據(jù)式(2 55)與式(2 56)可以求出輸出端的均方噪聲電壓為QfkTRfdffQRkTfkTrdffQCrfdSdfSEooUUn24)2(144)2(1)(10020020202第2章 高頻電路基礎(chǔ)整理ppt 3) 噪聲帶寬 圖 2 32 是一線性系統(tǒng), 其電壓傳輸函數(shù)為H(j

27、)。 設(shè)輸入一電阻熱噪聲,均方電壓譜為SUi=4kTR, 輸出均方電壓譜為SUo, 則輸出均方電壓E2n2為 dfjHkTRdfjHSdfSEUiUon2020022)(4)( 設(shè)|H(j)|的最大值為H0, 則可定義一等效噪聲帶寬Bn, 令20224HkTRBEnn（2 57） 則等效噪聲帶寬Bn為2020)(HdfjHBn（2 58）第2章 高頻電路基礎(chǔ)整理ppt第2章 高頻電路基礎(chǔ)整理ppt 圖 2 33 的單振蕩回路為例, 計算其等效噪聲帶寬。 設(shè)回路為高Q電路, 設(shè)諧振頻率為f0， 由前面分析, 再考慮到高Q條件, 此回路的|H(j)| 2可近似為 2022)2(1)1()(ffQC

28、rjHo式中, f為相對于f0的頻偏, 由此可得等效噪聲帶寬為QffdffQBn2)2(11020第2章 高頻電路基礎(chǔ)整理ppt 2. 晶體三極管的噪聲晶體三極管的噪聲 1) 散彈（粒）噪聲 己知并聯(lián)回路的 3 dB帶寬為B 0.7= f0/Q, 故7 . 07 . 057. 12BBBn012)(qIfS(2 59) 2) 分配噪聲3) 閃爍噪聲 3. 場效應(yīng)管噪聲場效應(yīng)管噪聲 第2章 高頻電路基礎(chǔ)整理ppt 2.2.3 噪聲系數(shù)和噪聲溫度噪聲系數(shù)和噪聲溫度 1 噪聲系數(shù)的定義噪聲系數(shù)的定義 圖 2 35 為一線性四端網(wǎng)絡(luò), 它的噪聲系數(shù)定義為輸入端的信號噪聲功率比(S/N)i與輸出端的信號

29、噪聲功率比(S/N)o的比值, 即線性電路KPNFSiNiSoNo 圖 2 35 噪聲系數(shù)的定義 第2章 高頻電路基礎(chǔ)整理ppt 圖中, KP為電路的功率傳輸系數(shù)(或功率放大倍數(shù))。 用Na表示線性電路內(nèi)部附加噪聲功率在輸出端的輸出, 考慮到KP=o/Si, 式(2 60)可以表示為ooiioiFNSNSNSNSN)()(（2 60） ipaipapiFipopioFNKNNKNKNNNKNKNNN1(2 61) (2 62) 第2章 高頻電路基礎(chǔ)整理ppt 噪聲系數(shù)通常用dB表示, 用dB表示的噪聲系數(shù)為 oiFFNSNSLgLgNdBN)()(1010)(2 63) 2222nionoFn

30、ionoFIINUUN（2 64） （2 65） 第2章 高頻電路基礎(chǔ)整理ppt 2噪聲溫度噪聲溫度 將線性電路的內(nèi)部附加噪聲折算到輸入端, 此附加噪聲可以用提高信號源內(nèi)阻上的溫度來等效, 這就是“噪聲溫度”。 由式(2 62), 等效到輸入端的附加噪聲為Na/KP, 令增加的溫度為Te, 即噪聲溫度, 可得BkTKNepa（2 66） 這樣, 式(2 62)可重寫為TNTTTBkTBkTNBkTNFeeeieF) 1(111（2 67） (2 68) 第2章 高頻電路基礎(chǔ)整理ppt 2.2.4噪聲系數(shù)的計算噪聲系數(shù)的計算 1額定功率法額定功率法 額定功率, 又稱資用功率或可用功率, 是指信號

31、源所能輸出的最大功率, 它是一個度量信號源容量大小的參數(shù), 是信號源的一個屬性, 它只取決于信號源本身的參數(shù)內(nèi)阻和電動勢, 與輸入電阻和負載無關(guān), 如圖 2 36 所示。 SSamSSamRIPREP22414（2 69） （2 70） 第2章 高頻電路基礎(chǔ)整理pptRSESRL RSISRSRL RS(a)(b) 圖 2 36 信號源的額定功率 （a） 電壓源; （b） 電流源 額定功率增益KPm是指四端網(wǎng)絡(luò)的輸出額定功率Psmo和輸入額定功率Psmi之比, 即smismoPmPPK（2 71） 第2章 高頻電路基礎(chǔ)整理ppt 根據(jù)噪聲系數(shù)的定義, 分子和分母都是同一端點上的功率 比, 因此

32、將實際功率改為額定功率, 并不改變噪聲系數(shù)的定義, 則mipmmomoamomismiFNKNNPNPN（2 72） 因為Nmi= kTB, Nmo= KPmNmi+ Nmn, , 所以 kTBKkkTBKNNpmmnpmmoF1（2 73） 第2章 高頻電路基礎(chǔ)整理ppt 式中, Psmi和Psmo分別為輸入和輸出的信號額定功率; Nmi和Nmo分別為輸入和輸出的噪聲額定功率; Nmn為網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的最大輸出噪聲功率。 也可以等效到輸入端, 有kTBNNmoiF（2 74） 式中, Nmoi=Nmo/KPm是網(wǎng)絡(luò)額定輸出噪聲功率等效到輸入端的數(shù)值。 LKNpmF1 (2 75) 第2章 高頻電路

33、基礎(chǔ)整理ppt無 源四端網(wǎng)絡(luò)KPmE2S.Roj Xo4 kTBRoUon2(a)(b)RSRL圖 2 37 無源四端網(wǎng)絡(luò)的噪聲系數(shù) pISGSLCG圖 2 38抽頭回路的噪聲系數(shù) 第2章 高頻電路基礎(chǔ)整理ppt 將信號源電導(dǎo)等效到回路兩端, 為p2GS, 等效到回路兩端的信號源電流為pIS, 輸出端匹配時的最大輸出功率為 SSsmSSmoGIPGpGIpP4)(42222 輸入端信號源的最大輸出功率為 因此, 網(wǎng)絡(luò)的噪聲系數(shù)為SSSpmFGpGGpGpGPPKN22211第2章 高頻電路基礎(chǔ)整理ppt第一級NF1KPm1kTBN1第二級NF2KPm2No根據(jù)定義, 級聯(lián)后總的噪聲系數(shù)為圖 2 39 級聯(lián)網(wǎng)絡(luò)噪聲系數(shù) kTBKNNPmF（2 76） 式中, N