射頻通信電路第2章噪聲(存儲版)
【正文】 1 ()2 m p iP a V G P?? 3 2 303 3 31324 m p iP a V G P01 1( ) 10 l og 10 l ogpiP dB G P??03 3( ) 10 l og 30 l ogpidB G P3IP3IIP3OIP由三階截點(diǎn) 13ooPP? 31343 aaVmI P ? dB 與 dBm 某些量的兩種表示 自然表示 dB表示 ① dB表示的量是無量綱的，是比值。 VO 解 : 根據(jù)公式 BkTRRIVVRIVVSNRSNRFSSnnRSnnRoiSS4)(1)()()( 2222 ???????一個(gè)網(wǎng)絡(luò) 的噪聲系數(shù)又可以表示為 222,22222222 )()(SSSSSRVo utnVVRSnnRRSnnRVAVAAVRIVVVRIVVF ??????? 該網(wǎng)絡(luò)的 電壓增益 為 : VO SV RRRA?? 00求網(wǎng)絡(luò)總輸出噪聲電壓均方值 等效噪聲電路如圖 根據(jù) 噪聲系數(shù)定義 有 : 02000222, 1)(4)//(4RRRRRBkTRBRRkTVAVF SSSSRVo utnS??????結(jié)論： 0R小，噪聲系數(shù)小， 與 功率最大傳輸 —— 共軛匹配 不同 在帶寬 B 內(nèi)輸出 噪聲電壓均方值 為 : BRRkTRRIIV SSRnRno utn S )//(4)//)(( 0202 ,2 ,2, 0 ??? 無源有耗網(wǎng)絡(luò)的噪聲系數(shù) 分析條件 :輸入、輸出端均匹配 已知： 無源有耗網(wǎng)絡(luò)的損耗為 L 帶寬為 B 根據(jù) 噪聲系數(shù)的定義 / 1/i iA oAo oA P iA PP N NN F LP N G N G? ? ? ??結(jié)論： 無源有耗網(wǎng)絡(luò)的 噪聲系數(shù) 在數(shù)值上等于 它的損耗 SR信號源內(nèi)阻 產(chǎn)生的額定噪聲功率為 kTBN iA ?0輸出電阻 產(chǎn)生的額定噪聲功率為 kTBoA ? 等效噪聲溫度 條件： 有噪線性網(wǎng)絡(luò)、 產(chǎn)生白噪聲、匹配 定義： 將網(wǎng)絡(luò)視為無噪，其內(nèi)部噪聲折合到輸入源端， 視為由某電阻在溫度 時(shí)產(chǎn)生的白噪聲 eT PGB ePN k T BG?內(nèi)有噪網(wǎng)絡(luò)輸出噪聲 和等效噪聲溫度的關(guān)系 等效噪聲溫度與噪聲系數(shù)的關(guān)系 已知條件 : 網(wǎng)絡(luò)帶寬 B、 、 eTPGiP0源端匹配 、 設(shè)網(wǎng)絡(luò)為無噪， 總輸入噪聲 為 0() eiN k T T B??總信號源輸入噪聲 為： 0iN kT B?總輸出噪聲 為 0()o P eN G k T T B??由噪聲系數(shù)定義 000// 1/ / ( )i i i eo o P i P eP N P k T B TFP N G P G k T T B T? ? ? ??或 0)1( TFT e ?? 多級線性網(wǎng)絡(luò)級聯(lián)的噪聲系數(shù) 已知； 各級間均匹配，帶寬均為 B 額定功率增益、噪聲系數(shù) 等效噪聲溫度 BkTN i 0?第一級輸入 噪聲功率 1 1 0 1 1P A P A eN G k T B G k T B??第一級的輸出 噪聲功率是 22 1 2 2 1 2 0 11() eo P A P A e P A P A ePATN G N G k T B G G k B T TG? ? ? ? ?第二級輸出 噪聲功率是： 求：總噪聲系數(shù) 、等效噪聲溫度 eTF兩級總的輸出 噪聲功率又可表示為 1 2 0()o P A P A eN G G k B T T所以 211eeePATTTG??2111PAFFFG???相等 2311 1 2eeeeP P PTTTTG G G? ? ? ? ??????3211 1 211P P PFFFFG G G??? ? ? ? ??????多級線性網(wǎng)絡(luò)級聯(lián)總噪聲系數(shù) 2. 增大第一級的增益 可以減少后級對系統(tǒng)噪聲系數(shù)的影響 1. 系統(tǒng)前級、特別是第一級的噪聲系數(shù) 對系統(tǒng)影響最大 結(jié)論： 非線性器件的描述方法 非線性器件 大信號時(shí)會引起 失真 能完成 頻譜搬移 各種功能 非線性器件的描述方法 描述器件的伏安特性 BEvKTqSc eIi ?指數(shù)函數(shù) 雙極型晶體管 2,)1(thGSGSDSSDVvIi ??飽和區(qū) 平方律 場效應(yīng)管 差分放大器 1 2 0 2 idqi i i I th vKT? ? ?雙曲正切函數(shù) 2. 冪級數(shù)描述 BE QiBE Vvv ??代入 230 1 2 3 Nc i i i N ii a a v a v a v a v? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?特點(diǎn) : ① 呈非線性 ()()1! B E B E QncN v VnBEiaNv ?????② 系數(shù)與工作點(diǎn)有關(guān) ~ciiv20 1 233( ) ( )()c B E B E Q B E B E QB E B E Qi a a v V a v Va v V? ? ? ? ?? ? ?在工作點(diǎn)處將伏安特性 偏置 BEQV決定工作點(diǎn) 展開為冪級數(shù) ()B E Q iq VvKTcSi I e?? 3. 分段折線描述 適用條件 : 大信號輸入 二極管 ??????)( 0)( BDBDDDD VvVvvgi1 ()D D Di g S t v??11 2 2 2( ) c os c os 3 c os 52 3 5S t t t t? ? ? ?? ? ?? ? ? ? 差分放大器 ???????)0( )0( 00iivIvIi02 ()i I S t?? )()()( 112 ???? ??? tStStS ??ttt ?????? 5cos543cos34cos4 ??? 線性化參數(shù) 適用條件 : 輸入為小信號 tVtv iimi ?cos)( ?輸入 : 輸出 : 0 1 0 1()C be B E Q i CQ Si a a v V a a v I i? ? ? ? ? ? ?靜態(tài)電流 = CQI BEQkTqS eIa ?0信號電流 11 c oss i im ii a v a V t???線性電路不產(chǎn)生新的頻率
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