【正文】 im d 4TkRE e t TTB???? ?k T BRE 4n ?熱噪聲通常為“白”噪聲 ,含有 所有頻率成份 ,其功率譜密度隨頻率 分布為一個(gè)常數(shù) ,而 En平方為功率 , 是功率譜在頻域內(nèi)的積分 , 所以公式里會(huì)有” B”. 對(duì) 各態(tài)歷經(jīng) 過(guò)程 ,它剛好為零均值的 隨機(jī)變量的方差 時(shí)間 開(kāi)爾文溫標(biāo)下 的溫度或絕對(duì) 溫度 總的噪聲電壓 en服從 正態(tài)分布 (高斯分布 )，即其概率密度 p(en)為 (260) 具有這種分布的噪聲稱(chēng)為高斯噪聲。 0)(10?? ???dtteTL i meTnTn1) 熱噪聲電壓和功率譜密度 理論和實(shí)踐證明，當(dāng)電阻的溫度為 T(K)(絕對(duì)溫度 )時(shí)，電阻 R兩端噪聲電壓的 均方值 為 (259) 式中， k為波爾茨曼常數(shù)， k= 10－ 23 J/K。 在電子線路中，噪聲來(lái)源主要有兩方面 : 電阻熱噪聲和半導(dǎo)體管噪聲 . 1. 電阻熱噪聲 非 絕對(duì)零度 情況下 ,導(dǎo)體內(nèi)的電子會(huì)有雜亂無(wú)章熱運(yùn)動(dòng) ,這種運(yùn)動(dòng)會(huì)發(fā)生碰撞、復(fù)合和二次激發(fā) (類(lèi)似于激光的原理 )，就會(huì)在電阻兩端感應(yīng)出起伏的電壓或電動(dòng)勢(shì)，溫度越高，熱運(yùn)動(dòng)越劇烈，起伏電壓就越大。 ▲ 干擾： 系統(tǒng)外部強(qiáng)加給系統(tǒng)的無(wú)用信號(hào) 自然干擾 ， 如：天電干擾 、 宇宙干擾 、 大地干擾等 人為干擾 ， 如：工業(yè)干擾 、 無(wú)線電干擾等 。 對(duì)于一般情況，通過(guò)如圖 232所示的 T型電阻衰減網(wǎng)絡(luò)，就可以制成電阻網(wǎng)絡(luò)阻抗變換器。 p1eXRQ ?1/)1( e2LLp1???RQRRX2e2es 11/)1(QRQRLQRX??????? ????同并聯(lián)諧振 變壓器阻抗變換 高頻變壓器 :對(duì)于理想變壓器，若初、次級(jí)線圈的匝數(shù)分別為N1和 Ｎ 2，則接在次級(jí)線圈上的負(fù)載電阻 RL，折合到初級(jí)回路后為 (256) L221L RNNR??????????根據(jù)能量守恒定律 ,很容易得到 傳輸線變壓器 :這已經(jīng)在前面的介紹傳輸線變壓器的時(shí)候介紹了 , 這里不重復(fù)講述 . 電阻網(wǎng)絡(luò)阻抗變換 (同“ 高頻衰減器 ”章節(jié) ) 電阻網(wǎng)絡(luò)阻抗變換器是一種有損耗的寬帶阻抗變換器，稱(chēng)為高頻電阻匹配器。 2pX LII型 ? ?222 239。1e2111pseeLeeRX R Q RRRQRR? ? ????(254b) 39。pR LII型 39。 1),m i n (/),m a x ( eLeL ?RRRR可以接受嗎？ ? ?? ?120021 2 1 200120111 2 1 211 4 2112j Q j Q j Q Qj Q Q????????????????????? ? ?????????對(duì)嗎？ 圖 231 T型和 Π型匹配網(wǎng)絡(luò) (a) Π型網(wǎng)絡(luò)； (b) T型網(wǎng)絡(luò) 從信號(hào)源往右看或從負(fù)載兩端往左看均為 串聯(lián)諧振。 LCQfπ2/11 20??(信號(hào)源內(nèi)阻和負(fù)載最后是要匹配的 ,所以 …, 而把它們整體等效為一 個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的串聯(lián)或并聯(lián)的話 ,等效的內(nèi)阻變?yōu)橐话?) 3. T型和 Π型網(wǎng)絡(luò)阻抗變換 T型和 Π型網(wǎng)絡(luò)是 三電抗元件阻抗變換網(wǎng)絡(luò) ，它們均可以看成 兩個(gè) L型網(wǎng)絡(luò)的級(jí)聯(lián) ，如圖 231所示，每個(gè) L型網(wǎng)絡(luò)都由異性電抗構(gòu)成，阻抗變換的作用也由兩個(gè) L型網(wǎng)絡(luò)得到。1 1 1 ,s s L s LLpps L s L s L p p L sj X X R X RR RXj X R X R X R R j X R X??? ? ? ? ? ? ?? ? ?p eLL|| 11sLRXRQR R R?? ? ? ? ?)( LeLLs RRRQRX ???LeLeepp RRRRQRXX?????L型網(wǎng)絡(luò)的元件值由 Q值 (不要求遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于 1)唯一確定， 而 Q又取決于匹配前 /后的負(fù)載電阻值， 這樣， L型阻抗變換網(wǎng)絡(luò)就很難兼顧濾波功能了 。 e e e| | | | R R ( R )s s s LX X Q Q R R? ? ? ? ?eeR||RLpLLRXRQR?? ?怎么設(shè)計(jì) L型匹配網(wǎng)絡(luò) ? 圖 230 L型匹配網(wǎng)絡(luò)(b) LⅡ 型網(wǎng)絡(luò) 2 2 2 239。 2 2 2 2 2 239。39。圖中， Re為匹配后要求的負(fù)載電阻或信號(hào)源的內(nèi)阻， Ｘ s和 Xp分別表示串聯(lián)支路和并聯(lián)支路的電抗， 兩者性質(zhì)相異 。用 LC網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)阻抗變換的 共同基礎(chǔ) 是 串 并聯(lián)阻抗變換公式 。由式 (226)可知， 初級(jí)回路的反映 (射 )阻抗 Zf 會(huì)改變初級(jí)并聯(lián)諧振回路的阻抗。 (2) 若信號(hào)源內(nèi)阻或負(fù)載包含電抗 (非純電阻 )時(shí)此法仍然適用。 振蕩回路的阻抗變換 可以利用抽頭并聯(lián)振蕩回路或耦合振蕩回路實(shí)現(xiàn)阻抗變換， 也可以實(shí)現(xiàn)信號(hào)源的折合。 阻抗匹配實(shí)際上是 復(fù)阻抗匹配 (共軛匹配 )， 包括電阻匹配和電抗匹配。 對(duì)阻抗變換網(wǎng)絡(luò)的要求主要是阻抗變換， 同時(shí)希望無(wú)損耗或者損耗盡可能低， 因此， 阻抗變換網(wǎng)絡(luò)一般采用電抗元件實(shí)現(xiàn)。 用抽頭并聯(lián)振蕩回路實(shí)現(xiàn)阻抗變換實(shí)際上就是利用抽頭并聯(lián)振蕩回路的接入系數(shù)或電壓比來(lái)對(duì)阻抗進(jìn)行折合， 變換的比例是接入系數(shù)的平方。 (3) 若并聯(lián)支路不滿足 Q1時(shí)， 此法失效， 可用精確的串 并聯(lián)阻抗變換公式計(jì)算。因此， 通過(guò)調(diào)節(jié)互感 M就可實(shí)現(xiàn)阻抗變換。 1. 串－并聯(lián)阻抗變換公式 如圖 229所示， 將串聯(lián)的電阻 Rs和電抗 Xs等效地變?yōu)椴⒙?lián)的電阻 Rp和電抗 Xp(或者相反 )， 根據(jù)阻抗相等的原則， 有 由此可得 (249a) (249b) sspp j1j11XRXR ???)1( 2ss2s2sp QRRXRR ????22ssps 2s1( 1 )RXXXXQ?? ? ?圖 229 串 并聯(lián)阻抗變換 由上式可以很容易導(dǎo)出 Rs和 Xs與 Rp和 Xp的關(guān)系。 串聯(lián)諧振形式 并聯(lián)諧振形式 將較大的負(fù)載轉(zhuǎn)換為一個(gè)較小的電阻，以實(shí)現(xiàn)與較小源內(nèi)阻的信號(hào)源匹配 2239。2 2 2 2L p p LssL p L pR X X RRXR X R X? ? ???????? ??? 39。/( ) /( )( ) ( )/( ) / )1R (s L L p L L p L pLLs p p Lsp L p L ppLsX R R X R R X R XRRQR X X R X R X R XXRRX ? ? ?? ? ? ? ??????39。39。 LⅠ 型網(wǎng)絡(luò)適合于 RLRe的情況， 而 LⅡ 型網(wǎng)絡(luò)適合于 RLRe的情況 (參看 Q的表達(dá)式就可以清楚知道 ) 。兩個(gè) L型網(wǎng)絡(luò)的品質(zhì)因數(shù)分別為 Q１ 和 Q2，兩者大小可任意選