高頻電路設(shè)計(jì)課件第3章-文庫吧
2024-12-23 02:13 本頁面
【正文】 極管的噪聲是設(shè)備內(nèi)部固有噪聲的另一個(gè)重要來源。 一般說來，在一個(gè)放大電路中，晶體三極管的噪聲往往比電阻熱噪聲強(qiáng)得多，在晶體三極管中，除了其中某些分布，如基極電阻 rbb′會(huì)產(chǎn)生熱噪聲外，還有以下幾種噪聲來源。 （粒）噪聲 在晶體管的 pn結(jié)中（包括二極管的 pn結(jié)），每個(gè)載流子都是隨機(jī)地通過 pn結(jié)的（包括隨機(jī)注入、隨機(jī)復(fù)合）。 大量載流子流過結(jié)時(shí)的平均值（單位時(shí)間內(nèi)平均）決定了它的直流電流 I0，因此真實(shí)的結(jié)電流是圍繞 I0起伏的。 這種由于載流子隨機(jī)起伏流動(dòng)產(chǎn)生的噪聲稱為 散彈噪聲 ，或 散粒噪聲 。 因?yàn)樯椩肼暫碗娮锜嵩肼暥际前自肼暎懊骊P(guān)于熱噪 聲通過線性系統(tǒng)的分析對(duì)散彈噪聲也完全適用。 這包括均 方相加的原則，通過四端網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算以及等效噪聲帶寬等。 晶體管中有發(fā)射結(jié)和集電結(jié)，因?yàn)榘l(fā)射結(jié)工作于正偏， 結(jié)電流大。 而集電結(jié)工作于反偏，除了基極來的傳輸電流 外，只有反向飽和電流（它也產(chǎn)生散彈噪聲）。 因此發(fā)射 結(jié)的散彈噪聲起主要作用，而集電結(jié)的噪聲可以忽略。 晶體管中通過發(fā)射結(jié)的少數(shù)載流子，大部分由集電極收集，形成集電極電流，少數(shù)部分載流子被基極流入的多數(shù)載流子復(fù)合，產(chǎn)生基極電流。 由于基極中載流子的復(fù)合也具有隨機(jī)性，即單位時(shí)間內(nèi)復(fù)合的載流子數(shù)目是起伏變化的。 晶體管的電流放大系數(shù) α、 β只是反映平均意義上的分配比。 這種因分配比起伏變化而產(chǎn)生的集電極電流、基極電流起伏噪聲，稱為晶體管的分配噪聲。 分配噪聲本質(zhì)上也是白噪聲，但由于渡越時(shí)間的影響，響當(dāng)三極管的工作頻率高到一定值后，這類噪聲的功率譜密度將隨頻率的增加而迅速增大。 2. 分配噪聲 3. 閃爍噪聲 由于半導(dǎo)體材料及制造工藝水平造成表面清潔處理不好 而引起的噪聲稱為閃爍噪聲。 它與半導(dǎo)體表面少數(shù)載流子 的復(fù)合有關(guān)，表現(xiàn)為發(fā)射極電流的起伏，其電流噪聲譜密度 與頻率近似成反比，又稱 1/f噪聲 。 因此，它主要在低頻 （如幾千赫茲以下）范圍起主要作用。 這種噪聲也存在于 其他電子器件中，某些實(shí)際電阻器就有這種噪聲。 晶體管 在高頻應(yīng)用時(shí)，除非考慮它的調(diào)幅、調(diào)相作用，這種噪聲的 影響也可以忽略。 場效應(yīng)管噪聲 在場效應(yīng)管中，由于其工作原理不是靠少數(shù)載流子的運(yùn) 動(dòng)，因而散彈噪聲的影響很小。 場效應(yīng)管的噪聲有以下幾個(gè)方面的來源： 溝道電阻產(chǎn)生的熱噪聲，溝道熱噪聲通過溝道和柵極電容的耦合作用在柵極上的感應(yīng)噪聲，閃爍噪聲。 必須指出，前面討論的晶體管中的噪聲，在實(shí)際放大器 中將同時(shí)起作用并參與放大。 有關(guān)晶體管的噪聲模型和晶體管放大器的噪聲比較復(fù)雜，這
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