小信號諧振放大器及電子噪聲

1、3.0 概述(i sh)3.1 高頻晶體管3.2 小信號(xnho)諧振放大器3.3 雙調(diào)諧共發(fā)射極調(diào)諧放大器3.4 小信號諧振放大器的穩(wěn)定性3.5 多級放大器及集中選擇性放大器3.6 電子噪聲與噪聲系數(shù)第3章 小信號諧振放大器及電子噪聲共一百二十一頁3.0 概述(i sh)高頻小信號放大器：放大高頻小信號(中心頻率在幾百KHz到幾十MHz的范圍內(nèi)）的放大器。放大器的分類： 按照所用器件：晶體管、場效應(yīng)管和集成電路放大器； 按照通過頻譜的寬窄：窄帶和寬帶放大器； 按照電路的形式：單級和級聯(lián)放大器； 按負載性質(zhì)：諧振放大器和非諧振放大器；小信號諧振放大器: 采用諧振回路作為(zuwi)負載，放大

2、微弱的高頻信號(中心頻率在幾百KHz到幾十MHz的范圍內(nèi)）的晶體管窄帶放大器。共一百二十一頁小信號諧振(xizhn)放大器在通信系統(tǒng)中的位置 高頻放大和中頻(zhngpn)放大是高頻小信號放大器。小信號（接收機） ：共一百二十一頁3.1 高頻(o pn)晶體管 晶體管在高頻線性應(yīng)用時，可用等效電路說明(shumng)特性并分析。它常用到兩種等效電路：混合 型交流等效電路Y參數(shù)等效電路共一百二十一頁3.1 晶體管的混合(hnh)等效電路各元件意義(yy)和數(shù)值： 集電結(jié)勢壘電容 ，約為幾PF。它將輸出的交流電壓反饋一部分到輸入端（基極），可能引起放大器自激。（越小越好）。 發(fā)射結(jié)擴散電容 。共一

3、百二十一頁晶體管的混合(hnh)等效電路的參數(shù) 基極體電阻 ：產(chǎn)生熱噪聲；損耗有用信號；在共基電路，會引起高頻負反饋。希望其盡量小。 互導(dǎo)表示由發(fā)射極擴散到集電極的電流與發(fā)射結(jié)電壓的比值。它的大小(dxio)反映了發(fā)射結(jié)電壓對集電極電流的控制能力。 發(fā)射結(jié)結(jié)電導(dǎo) ： 互導(dǎo) ：共一百二十一頁晶體管的混合(hnh)等效電路的參數(shù) 集電結(jié)電導(dǎo)(din do) ： 集射極電導(dǎo) ：可以忽略?？梢院雎浴９惨话俣豁?.1.2 Y參數(shù)(cnsh)等效電路輸入(shr)導(dǎo)納： 輸出導(dǎo)納： 正向傳輸導(dǎo)納： 反向傳輸導(dǎo)納：共一百二十一頁對混合等效電路和Y參數(shù)(cnsh)等效電路的說明混合等效電路中的每一元件值都

4、與晶體管內(nèi)發(fā)生的某種物理過程具有明顯的關(guān)系(gun x)；而Y參數(shù)等效電路沒有牽涉晶體管的物理機構(gòu)和工作的物理過程?；旌系刃щ娐分械母鲄?shù)與頻率無關(guān)，在手冊中可以查到晶體管的各混合參數(shù)，它適用于寬頻帶放大器的分析，但其電路復(fù)雜，計算麻煩；Y參數(shù)等效電路簡單，計算方便，但參數(shù)隨頻率而變，適用于小信號諧振放大器的分析。共一百二十一頁 yie = gie + jCie yoe = goe + jCoe Coe CbC yfe = | yfe | fe yre = | yre | re gie : 晶體管輸入(shr)電導(dǎo) goe : 晶體管輸出(shch)電導(dǎo) Cie : 晶體管輸入電容 Coe :

5、 晶體管輸出電容 共一百二十一頁 混合等效電路和Y參數(shù)等效電路的參數(shù)可以(ky)互相轉(zhuǎn)換共一百二十一頁3.1.3 晶體管的高頻(o pn)參數(shù)截止頻率定義： 下降到低頻(dpn)電流放大系數(shù) 的 倍時，所對應(yīng)的頻率稱為 的截止頻率 。特征頻率 定義： 下降到1時，所對應(yīng)的頻率稱為 的特征頻率 。 當 時， 共一百二十一頁最高振蕩頻率定義：晶體管的功率增益為 時,所對應(yīng)(duyng)的頻率稱為最高振蕩頻率 表示一個晶體管所能適用的最高極限頻率，在此頻率，晶體管已不可能得到功率放大。 共一百二十一頁任意 的 的計算： 為了使電路工作穩(wěn)定,且有一定的功率增益,晶體管的實際(shj)工作頻率因為最高振

6、蕩頻率的共一百二十一頁3.2小信號(xnho)諧振放大器調(diào)諧(tioxi)放大器原理電路圖 、 為直流偏置電阻；為直流反饋電阻； 、 為交流旁路電容； L C 組成并聯(lián)諧振回路共一百二十一頁小信號(xnho)諧振放大器的分類1. 按諧振頻率是否可調(diào)（1）調(diào)諧放大器：調(diào)諧回路隨外來信號頻率諧振，回路電容可調(diào)，見圖3-2-1 P41（2）頻帶放大器：調(diào)諧回路基本(jbn)不變。（中頻放大器）圖3-2-2 P412.按諧振回路數(shù)目 （1）單調(diào)諧諧振放大器：放大器負載為單個諧振回路。 （2）雙調(diào)諧諧振放大器：負載為兩個相互耦合的諧振回路。共一百二十一頁3.2.1 諧振(xizhn)放大器在接收機中的作

7、用基本作用：放大信號、選擇信號和抑制干擾。對于高頻放大器：（1）選擇信號：負載是諧振回路，具有選擇信號的能力，并在一定(ydng)的頻率范圍內(nèi)調(diào)諧。（2）提高靈敏度； 接收機靈敏度定義：當接收機的輸出滿足一定的信號噪聲比和輸出的一定功率時，天線所需最小的感應(yīng)電動勢。與增益和內(nèi)部噪聲有關(guān)。 為什么在變頻器前端加入高頻放大器可以提高靈敏度？（3）抑制本振能量的向外輻射；共一百二十一頁對于中頻放大器：（1）放大信號; 由于輸入信號的頻率低而且固定(gdng), 易獲得較大的穩(wěn)定增益。檢波器以前的增益主要由中放承擔(dān)。（2）抑制臨道干擾； 負載回路不必重新調(diào)諧，可以采用較復(fù)雜的回路或選擇性好的濾波器，抑

8、制臨道干擾。共一百二十一頁3.2.2 對小信號(xnho)諧振放大器的要求（1）增益要高 放大器輸出電壓（或功率）與輸入電壓（或功率）之比，稱為(chn wi)放大器的增益或放大倍數(shù)。用于各種接收機中的中頻放大器，其電壓放大倍數(shù)可達104105，而電壓的增益為 80100 dB,通常要靠多級放大器才能實現(xiàn)。共一百二十一頁（2）通頻帶符合要求 由于放大器所放大的一般是已調(diào)制的信號，而已調(diào)制的信號都包含一定的頻譜寬度，所以放大器必須有足夠?qū)挼耐l帶，讓必要的信號中的頻譜分量通過放大器。放大器的電壓增益下降到最大值的0.7(即 ）時，所對應(yīng)的頻率范圍稱為放大器的通頻帶，用 表示。放大器的通頻帶決定于

9、回路的形式和回路的等效品質(zhì)因數(shù)。且放大器的總通頻帶，隨著級數(shù)(j sh)的增加而變窄。共一百二十一頁)()()(000wwwajVjVv=放大器的通頻帶(pndi) 通頻帶 也稱為3dB帶寬，因為電壓增益下降3dB帶寬即等于(dngy)下降至 。 根據(jù)不同用途，放大器的通頻帶差異較大。例如：收音機中放通頻帶約為68KHz；而電視接收機中放通頻帶約為6MHz；共一百二十一頁（3）頻率選擇性要好 放大器從含有各種不同頻率的信號總和（有用的和有害的）中選出有用信號，排除(pich)有害（干擾）信號的能力，稱為放大器的選擇性。選擇性指標矩形系數(shù)Kr理想的頻率響應(yīng)曲線：放大器對通頻帶以內(nèi)的的各種信號頻率

10、分量有同樣的放大能力，對通頻帶以外的鄰近波道的干擾頻率分量，則應(yīng)完全抑制，其理想的頻響曲線應(yīng)該呈矩形。實際的頻率響應(yīng)曲線：如圖。共一百二十一頁)()()(000wwwajVjVv=矩形(jxng)系數(shù) ：理想(lxing)的與實際的頻率特性 矩形系數(shù)愈接近1，實際曲線愈接近理想矩形，一般在25范圍內(nèi)。共一百二十一頁（4）工作穩(wěn)定可靠工作穩(wěn)定性是指放大器的工作狀態(tài)（直流偏置）、晶體管參數(shù)、電路元件參數(shù)等可能發(fā)生變化時，放大器的主要特性的穩(wěn)定程度。一般的不穩(wěn)定現(xiàn)象：增益漂移、中心頻率偏移、通頻帶變化、選頻特性曲線變形等，極端情況下放大器可能發(fā)生自激。 采取的穩(wěn)定措施(cush)：限制每級增益、選擇

11、內(nèi)反饋比較小的晶體管、應(yīng)用中和或失配方法、采取必要工藝措施(cush)，使放大器遠離自激。共一百二十一頁（5）噪聲低放大器的噪聲性能可用噪聲系數(shù)表示。一般希望噪聲越小越好，噪聲系數(shù)接近于1。在多級放大器中，最前面(qin mian)一、二級對整個放大器的噪聲起決定作用。 采取的措施：采用低噪聲管，正確選擇工作點電流，選用合適的線路。共一百二十一頁3.3 單調(diào)諧(tioxi)共發(fā)射極諧振放大器共一百二十一頁 1.等效電路 信號源部分(b fen)接入等效電路共一百二十一頁 gie 、goe: 晶體管 輸入(shr)、 輸出電導(dǎo) Cie 、Coe: 晶體管 輸入、 輸出(shch)電容 晶體管Y參

12、數(shù) 等效電路 共一百二十一頁見圖3-3-1 P44說明:首先畫出晶體管的Y參數(shù)等效電路，由于不考慮晶體管內(nèi)部反饋的影響,即 yre = 0 ，所以沒有 yreuce 這一項，得到圖3-1-1的（a）。為計算方便，需要(xyo)將晶體管等效電流源右邊的所有元件參數(shù)折合到輸出回路的兩端，包括晶體管等效電流源: yfeUs 。折合時，需要注意折合是從抽頭向回路，阻抗和導(dǎo)納的變比是P2，電流源的變比是 P 。共一百二十一頁通常有 ，所以忽略 ，得到圖3-3-1的（b）。晶體管等效電流(dinli)源 yfeUs 折算為 p1yfeUs為并聯(lián)(bnglin)回路的導(dǎo)納共一百二十一頁2. 電壓(diny)

13、增益和功率增益可見(kjin)，電壓增益是工作頻率f的函數(shù)。并聯(lián)回路兩端電壓：電壓增益：又：故：將表達式代入上式，得：共一百二十一頁諧振(xizhn)時：歸一化電壓(diny)增益：取得最大值：此時共一百二十一頁相對(xingdu)幅頻：共一百二十一頁功率(gngl)增益：共一百二十一頁3.3.2 通頻帶(pndi)由相對(xingdu)幅頻特性：其中：稱為廣義失諧求通頻帶共一百二十一頁 由此可見，通頻帶(pndi)與工作頻率成正比，與回路的有載品質(zhì)因數(shù)成反比。共一百二十一頁3.3.3 放大器的選擇性矩形(jxng)系數(shù)放大器的選擇性是用矩形系數(shù)(xsh)這個指標來表示的。共一百二十一頁共一百

14、二十一頁共一百二十一頁理想放大器的矩形系數(shù)應(yīng)等于1，單調(diào)諧回路放大器的矩形系數(shù)遠大于1，就是說它的諧振曲線和矩形相差很遠，所以其選擇性不好，抑制(yzh)鄰道干擾的能力很差。共一百二十一頁 3.3.4 帶寬(di kun)與增益的關(guān)系單調(diào)諧放大器的帶寬和增益(zngy)的乘積為: 可見，帶寬增益積是一常數(shù)，因此，要提高增益，必然要減小通頻帶。共一百二十一頁例題(lt)如圖3-2-1,設(shè)工作頻率f0=30MHZ,晶體管用3DG47型NPN高頻(o pn)管.當 , 時,其y參數(shù)是:回路電感L=1.4uH求:單級放大器諧振時的電壓增益 ;通頻帶回路空載品質(zhì)因數(shù)回路電容C是多少值,才能使回路諧振?接

15、入系數(shù)共一百二十一頁解: 設(shè)暫不考慮(kol) 的作用.因為(yn wi)所以回路總電導(dǎo)共一百二十一頁諧振時電壓(diny)增益為回路(hul)總電容為故外加電容C應(yīng)為共一百二十一頁通頻帶(pndi)為:共一百二十一頁3.4 雙調(diào)諧(tioxi)共發(fā)射極調(diào)諧(tioxi)放大器其中(qzhng),3.4.1 等效電路共一百二十一頁3.4.2 增益(zngy)一般(ybn)取 、 滿足 則：由等效電路圖，可以列出電流方程：其中：返回共一百二十一頁電流(dinli)方程可化簡為：消去將,得：代入上式：共一百二十一頁電壓(diny)增益：共一百二十一頁共一百二十一頁 當 與 取不同(b tn)值時,

16、上式有不同形式。共一百二十一頁功率(gngl)增益：共一百二十一頁3.4.3通頻帶(pndi)共一百二十一頁 可見臨界耦合雙調(diào)諧(tioxi)放大器的通頻帶是單調(diào)諧(tioxi)放大器的 倍.共一百二十一頁3.4.4 矩形(jxng)系數(shù)共一百二十一頁 單調(diào)諧放大器中, ,可見在 時 單級雙調(diào)諧放大器比單級單調(diào)諧放大器的矩形系數(shù)更接近1,這是雙調(diào)諧放大器的主要(zhyo)優(yōu)點. 則雙調(diào)諧放大器的諧振曲線(qxin)是以 為參變量,為自變量的函數(shù),曲線的形狀取決于 , 稱為諧振曲線的形狀因子.共一百二十一頁以 為參數(shù)(cnsh)的雙調(diào)諧放大器諧振曲線圖共一百二十一頁 當 時，稱為臨界耦合，增益高

17、,通頻帶與矩形系數(shù)介于 與 之間,調(diào)整容易. 當 時，稱為過耦合(或緊耦合)，特性曲線出現(xiàn)雙峰,。增益最高處出現(xiàn)在 .通頻帶較寬,( 愈大,通頻帶愈寬),矩形系數(shù)較小.調(diào)整較困難,采用(ciyng)較多. 當 時，稱為欠耦合(或松耦合) ，曲線較尖峰值小,增益較低,通頻帶較窄,矩形系數(shù)較大,很少采用。 共一百二十一頁3.4.5 帶寬與增益(zngy)的關(guān)系共一百二十一頁 雙調(diào)諧放大器的帶寬增益積是一個(y )常數(shù),與 無關(guān),只與 、 和 有關(guān)。 在電路參數(shù)相同的情況下，單調(diào)諧放大器的帶寬增益積是雙調(diào)諧放大器的 倍。 從相同的穩(wěn)定性（增益相同）角度，雙調(diào)諧放大器的 可以取得比單調(diào)諧小，以增大帶寬

18、。 共一百二十一頁雙調(diào)諧(tioxi)放大器總結(jié) 雙調(diào)諧放大器的優(yōu)點是矩形(jxng)系數(shù)小，選擇性優(yōu)于單調(diào)諧放大器。 雙調(diào)諧放大器的缺點是反復(fù)調(diào)諧兩個回路比較麻煩，而且使兩個回路完全等Q也很困難，造成諧振曲線發(fā)生畸變。共一百二十一頁3.5 小信號(xnho)諧振放大器的穩(wěn)定性 放大器不穩(wěn)定的原因：理想情況下，晶體管是一個單向化的器件，在分析時忽略了內(nèi)部反饋（即 ）。實際上，內(nèi)部反饋使放大器的負載回路與輸入端回路相互耦合，使輸出、輸入回路的調(diào)諧必須反復(fù)調(diào)整，嚴重時造成調(diào)整任何一級都將影響前后各級的工作。另外，放大器的輸出電壓可通過 在輸入端產(chǎn)生一個電壓，當它與有用信號大小相等(xingdng)

19、方向相同，會產(chǎn)生自激振蕩，造成放大器不穩(wěn)定。共一百二十一頁3.5.1 共發(fā)射極放大器的最大穩(wěn)定(wndng)增益穩(wěn)定(wndng)系數(shù) S ：共一百二十一頁返回(fnhu)共一百二十一頁 當S為正實數(shù)(shsh)時， 與 同相，滿足自激振蕩相位條件。 當 時， ，不滿足自激振幅條件，放大器不會自激。當 時，放大器不穩(wěn)定。 為使放大器遠離自激狀態(tài)而穩(wěn)定的工作，單級放大器通常選 。共一百二十一頁最大穩(wěn)定(wndng)增益當工作頻率遠低于特征頻率時，共一百二十一頁 小信號(xnho)放大器的晶體管選擇原則從工作的穩(wěn)定性角度(jiod)，應(yīng)選擇 小的管子；從頻率特性的角度，應(yīng)選擇 ；從靈敏度的角度，應(yīng)

20、選擇噪聲系數(shù)小的管子；還應(yīng)正確選擇管子的工作點，以獲得高增益、低躁聲。共一百二十一頁3.5.2 克服內(nèi)反饋(fnku)的方法兩種途徑：（1）選擇 小的晶體管，使反向?qū)Ъ{ 盡量?。唬?）增加外圍電路(dinl)，將 的作用抵消或減??；具體方法有失配法和中和法兩種。共一百二十一頁 1.失配(sh pi)法原理 增大 ，可以使 減小，若增大 使 增大，則放大器的穩(wěn)定系數(shù)將增大，高了放大器的穩(wěn)定性。 即輸出電壓(diny)的降低使反饋到輸入端的電壓(diny)也降低了，從而增加了穩(wěn)定性。返回共一百二十一頁 返回(fnhu)兩種典型(dinxng)電路級聯(lián)電路和組合電路這樣，輸入端與輸出端互不影響。與

21、無關(guān)。與 無關(guān)。共一百二十一頁級聯(lián)電路克服內(nèi)反饋(fnku)的分析電路組成（以CE-CB電路為例）V1管為共發(fā)組態(tài)(z ti)，V2為共基組態(tài)；兩管直接耦合，稱為級聯(lián)。 分析 共基組態(tài)的輸入阻抗很小，放大器的輸入輸出回路相當于中間有近似接地點，輸出電壓反饋在V2的輸入端近似短路到地，再反饋到V1輸入端的電壓就更小了，即輸出端對輸入端的影響很小，工作穩(wěn)定。共一百二十一頁級聯(lián)電路克服(kf)內(nèi)反饋的分析共一百二十一頁組合電路克服(kf)內(nèi)反饋的分析電路組成（以CC-CE電路為例）V1管為共集組態(tài)，V2為共發(fā)組態(tài)；兩管阻容耦合，稱為(chn wi)組合。 分析 V1為射隨器，輸入阻抗高，輸出阻抗低，

22、所以工作穩(wěn)定，不易自激。又由于V1輸出阻抗低，輸出電壓反饋在V2的輸入端近似短路到地，再反饋到V1輸入端的電壓就更小了，使電路工作穩(wěn)定。共一百二十一頁2. 中和法中和法是在放大器電路(dinl)中插入一個外加的反饋電路(dinl)，使其作用恰好與晶體管的內(nèi)反饋相互抵消。 實現(xiàn)(shxin)方法 共一百二十一頁 當采用自耦變壓器耦合的方式來接中和電容的時候，需要注意同名端的位置。 書 P54 圖 3-5-6 將初級繞組抽頭移至非接地(jid)端，該端 與次級接地(jid)端為同名端 共一百二十一頁失配(sh pi)法和中和法的優(yōu)缺點 失配法性能穩(wěn)定，適于批量生產(chǎn)，但無論是級聯(lián)還是組合電路都是通過

23、增加(zngji)一個晶體管的代價來換取穩(wěn)定性和高增益，而中和法沒有靠犧牲增益來獲取穩(wěn)定性。中和法缺點：（1）只能在某一頻率點上完全中和。（2）不適于批量生產(chǎn)。（3）對于溫度等原因引起的參數(shù)變化沒有改善效果。共一百二十一頁3.6 多級放大器與集中(jzhng)選擇性放大器3.6.1 多級諧振(xizhn)放大器的特點四個特點：（1）隨著級數(shù)的增加，總增益將增大。（2）總的通頻帶將變窄。（3）總的矩形系數(shù)將變小。（4）總的穩(wěn)定性將變差。共一百二十一頁多級單調(diào)諧(tioxi)回路諧振放大器假設(shè)，放大器有n級，則總增益是各級增益的乘積(chngj)。當n級相同的放大器級聯(lián)時，它的諧振曲線為：它等于各

24、單級諧振曲線的乘積。級數(shù)愈多，諧振曲線愈尖銳。共一百二十一頁共一百二十一頁矩形(jxng)系數(shù)共一百二十一頁多級雙調(diào)諧(tioxi)回路諧振放大器對于較常用(chn yn)的臨界耦合 的情況，當n級相同的放大器級聯(lián)時，它的諧振曲線為：共一百二十一頁共一百二十一頁共一百二十一頁雙調(diào)諧回路放大器的矩形系數(shù)比單調(diào)諧回路放大器的更接近(jijn)于1。所以其選擇性也較好。共一百二十一頁雙參差調(diào)諧放大器諧振(xizhn)曲線參差(cn c)調(diào)諧放大器共一百二十一頁三參差調(diào)諧放大器諧振(xizhn)曲線參差(cn c)調(diào)諧放大器共一百二十一頁多級放大器的穩(wěn)定性 高頻工作時，晶體管內(nèi)反饋和分布參數(shù)所產(chǎn)生的寄

25、生反饋較強，多級放大器很容易自激。措施：如合理(hl)設(shè)計電路，限制每一級的增益，以及采取必要的工藝措施等。共一百二十一頁集中(jzhng)選頻放大器 集中選頻放大器是一種采用集中濾波和集中放大相結(jié)合的非調(diào)諧(tioxi)式高頻放大器。放大作用：由寬帶高增益放大器完成。選頻作用：由專門的選頻濾波器來完成。常用的集中濾波器：晶體濾波器、陶瓷濾波器、聲表面波濾波器及機械濾波器等。共一百二十一頁3.7 電子(dinz)噪聲與噪聲系數(shù)干擾：有確定來源、有規(guī)律的外部與內(nèi)部的無用信號稱為干擾。如50HZ電源干擾，工業(yè)干擾及無線電波干擾等。噪聲：電子線路中的某些元器件產(chǎn)生的隨機(su j)起伏的電信號稱為噪

26、聲。其主要來源電阻熱噪聲和半導(dǎo)體噪聲。共一百二十一頁3.7.1 電阻(dinz)的熱噪聲電阻熱噪聲是由電阻內(nèi)部(nib)自由電子的熱運動所產(chǎn)生。起伏噪聲電流起伏噪聲的電動勢 書P59 圖 3-7-1電阻熱噪聲特性：（1）噪聲電流（或電壓）表現(xiàn)為一隨機的電振動。（2）在一個較長的觀測時間內(nèi)，熱噪聲電流（或電壓）的平均值為零。共一百二十一頁（3）具有極寬的頻譜。 在單位頻帶(pndi)（1Hz）內(nèi)，電阻R兩端的噪聲電壓均方值：噪聲(zoshng)電流均方值：共一百二十一頁電阻(dinz)熱噪聲的功率譜密度（功率密度頻譜） Sv(f)、SI(f)分別稱為均方電壓譜密度和均方電流譜密度，也稱為電阻熱噪

27、聲的電壓功率譜密度和電流功率譜密度，統(tǒng)稱為電阻熱噪聲的功率譜密度 S(f)，簡稱(jinchng)為噪聲電壓譜密度和噪聲電流譜密度。共一百二十一頁（4）只有位于通頻帶內(nèi)的那部分(b fen)噪聲功率才能對系統(tǒng)產(chǎn)生影響。噪聲電壓均方值：噪聲(zoshng)電流均方值：均方根值：為噪聲電壓有效值。式中， 為系統(tǒng)的等效噪聲帶寬，單位為Hz。共一百二十一頁等效(dn xio)噪聲帶寬示意圖：網(wǎng)絡(luò)輸出(shch)端的噪聲功率譜密度。對于單調(diào)諧并聯(lián)諧振回路：其中：雙調(diào)諧放大器在臨界耦合（ ）時：共一百二十一頁3.7.2 電子器件(din z q jin)的噪聲晶體管的噪聲1）熱噪聲 即電阻熱噪聲。主要存在

28、于基極電阻內(nèi)。2）散粒噪聲 也叫散彈噪聲。它是由單位時間內(nèi)通過PN結(jié)的載流子數(shù)目隨機起伏而造成(zo chn)的。3）分配噪聲 是由發(fā)射極發(fā)出的載流子分配到基極和集電極的數(shù)量隨機變化而引起。共一百二十一頁3.7.2 電子器件(din z q jin)的噪聲4）閃爍噪聲(zoshng) 又叫低頻噪聲或 1/f 噪聲。 共一百二十一頁3.7.3 噪聲系數(shù)與噪聲溫度1）噪聲系數(shù) 信噪比: 電路(dinl)中某一特定點上的信號功率與噪聲功率之比，稱為信噪比，用S/N表示。共一百二十一頁即當線性網(wǎng)絡(luò)輸入端接上一個(y )標準信號源時，它的輸入端信噪比與輸出端信噪比的比值，稱為噪聲系數(shù)。NA ：網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部噪

29、聲在輸出端產(chǎn)生(chnshng)的功率。共一百二十一頁標準信號源：指該信號源除了(ch le)包含信號電壓 和內(nèi)阻 外，還包含由該內(nèi)阻所產(chǎn)生的熱噪聲電壓 ，并規(guī)定 的溫度為T0 = 290K，稱為標準噪聲溫度?？梢?kjin)，NF 與加到網(wǎng)絡(luò)上的信號無關(guān)。NF的另外一種表示：噪聲電壓均方值為：共一百二十一頁輸出噪聲功率(gngl) 由兩部分組成：NO = KpNi+ NA1）KpNi ：信號源內(nèi)阻Rs 的熱噪聲功率通過網(wǎng)絡(luò)后在輸出端產(chǎn)生的噪聲功率，稱為外部噪聲。2）NA ：網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部噪聲在輸出端產(chǎn)生的噪聲功率，稱為內(nèi)部噪聲。實際網(wǎng)絡(luò)總是有噪聲(zoshng)的，所以共一百二十一頁注：（1）噪聲

30、系數(shù)的概念(ginin)僅僅適用于線性或準線性電路。（2）噪聲系數(shù)與工作頻率有關(guān)。共一百二十一頁2）噪聲溫度線性四端網(wǎng)絡(luò) 有噪線性四端(s dun)網(wǎng)絡(luò) 無噪有噪網(wǎng)絡(luò)(wnglu)的噪聲溫度噪聲溫度 的定義： 將網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)部噪聲折算到輸入端電阻Rs，用Rs 的熱噪聲來代替內(nèi)部噪聲，此時Rs的溫度稱為噪聲溫度，用Te表示。采用噪聲溫度表征內(nèi)部噪聲的優(yōu)點：可較精確地比較網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部噪聲的大小。共一百二十一頁3.7.4 噪聲(zoshng)系統(tǒng)的計算方法采用額定功率( dn n l)定義噪聲系數(shù)線性四端網(wǎng)絡(luò) KPM，KAM共一百二十一頁網(wǎng)絡(luò)(wnglu)輸入端等效電路信號源輸入(shr)到網(wǎng)絡(luò)的信號功率：輸入噪聲功率：又：共一百二十一頁因此(ync)，噪聲系數(shù)可表示為：網(wǎng)絡(luò)(wnglu)內(nèi)部噪聲額定功率。其中，共一百二十一頁線性無源(w yun)四端網(wǎng)絡(luò)輸出端等效電路UO:網(wǎng)絡(luò)輸出(shch)電壓RO:網(wǎng)絡(luò)輸出電阻RL:網(wǎng)絡(luò)負載En: RO 的噪聲電壓輸出信號功率：輸出噪聲功率：共一百二十一頁 對于(duy)無源四端網(wǎng)絡(luò)：