噪声分析PPT演示文稿

1、1放大器噪声20( ) 4 fnvs fdfktrf与温度有关 (k 为玻尔兹曼常数)2201( lim( ) )tnntvvt dtt这里222 4 nnnnvviiktgfrr实际 r无噪 r2nv或无噪 r2ni电阻热噪声：噪声 (功率) 谱密度：电阻 r 在单位频带内产生热噪声电压方均值。s ( f ) 在很宽频域内为恒值 (均匀分布) - 白噪声。故 频带内电阻热噪声电压均方值为：2( )4 (v /)s fktrhzf2设某系统电压传递函数为0(): () () ()ih jvjh jvj复功率：2()()( ) ( )s jvjpjq表现功率： 2( ) () () ss jv

2、j则功率传函： 2 2 2 20( ) () () () ( ) ( )oiisvjh jvjhs 2* () () ()h jh jhj is 0s 2 ( ) h3噪声带宽202000() ( ) ( ) ()()oonononnoosffsfdfvsfdfvfsfsf 噪声带宽 按功率等效（即几何面积相等）定义：nf00()sff0fnf0( )sf4例 求输出端 、 、0( )sfnf2nvrcab2nv无噪 rc2nv( )4isfktr()h j方法一0 22 2211() 11 1 () 1 ()1 ( ) () ( ) 41 ()ioivj ch jvj crrj ch jrc

3、sfh jsfktrrc方法二222021 | 11 1 ()1 () ( ) 4 4 1 ()ababababrrj czrcj rcrj crrcjrjxrcrcrsfktrktrc520200220022 2200004( )1()4(2)22 21()12/1()1 44 () ()nnnniktrvsf dfdfrcktrdfrcktdxktktrcrccxccvvkt cfsfktrrch fsf注：半功率点带宽 对于高阶电路，噪声带宽与半功率点带宽几乎相同！ 电抗元件不消耗功率，亦不产生热噪。312dbnffrc 221 ( ) 1 ()h frc00f nff16二极管噪声热噪

4、声：结电阻，引线电阻产生，取决于环境温度散粒噪声：取决于工作电流噪声 (功率) 谱密度：正向平均电流 id 流过二极管时产生散粒噪声电流方均值为：( )2 ( )ds fq i白噪声频带内散粒噪声电流均方值：22 2 (1) 2ndqvktdsqvdktsddniq ifiieiqqgi eiq igktvktktiktg f二极管噪声2niid7双极型晶体管噪声1、电阻热噪声，其中 热噪声影响最大：2、散粒噪声： 正向 e 结噪声： 反向 c 结噪声：3、分配噪声：由基区内载流子复合的随机性引起，有色噪声。 噪声电流功率密度： 其中：24 bbbbvktrf2e q2 eniq if22 c

5、boncboiq if 2cq0 ( ) 2 ( 1 )s fq i01 ceifijf222cq0 ( ) ( ) 2 ( 1 ) cncncnd is fdffiffd iq idf与频率有关：时：bbr4、 噪声（闪烁噪声）：低频段较显著，与半导体材料有关，有色噪声。1f8总结：中频段：热噪声 + 散粒噪声 = 白噪声低频段：叠加 噪声高频段：叠加分配噪声1flf0 ( 1 )hffs ( f )3db/10倍频6db/10倍频白噪声1khzf9cb 噪声模型cb 噪声微变等效电路（没考虑 噪声）：1fecbb2 eni散粒eierbbr 2 bbv热 ei b cc 2 ( cnd i

6、散粒分配) 22cq0cq0 2 ( 2 (1) 2 2(1) ( )cncbocbohd iq idfq idfqiqidfff其中：散粒）（分配） 10场效应管噪声1、沟道噪声：由沟道电阻产生的热噪声。 结型： mos： 24dnmiktgf200d s4 ( 0 )d nmmik tgfgv是时 的 跨 导短沟道长沟道2 3（一般取2.5）1（恒流区)、 （可变电阻区）232、 噪声：主要影响 f 0 db10lg()nnff db3、标准信号源：仅含有 产生的白噪声sr24 nsvktrf sr理想sv2nv134、若功率增益 即：噪声系数与信号功率无关，仅与功率增益、输入输出噪声有关

7、。5、若网络内每个有噪元件噪声功率在输出端的贡献为 则输出噪声功率 = 输入噪声 (通过网络) 在输出端产生的功率 + 网络附加的噪声功率,nap1, ,sonopnsinipppgfppg则napnop pnig p 1 1 nopninanonannippnipg ppppfpgg p即14低噪放大器 （lan）mos 构成 lan 时的阻抗匹配措施：场效应管具有输入高阻抗、低噪声、热稳定、抗辐射等特点，与结型管相比，mos 管输入电阻更高，温度稳定性更好，且集成工艺简单。低噪放大器 (lan) 的阻抗匹配：信号源内阻 有一个最佳值，使放大器噪声系数 最小。但放大器输入阻抗不一定正好与最佳值匹配，因此 lan 往往以牺牲增益来保证低噪。放大器最佳工作状态一般由实验方法确定。nfsrsrnf15常用 mos 构成 lan 的输入级：1 ( ) ( ) 11 gscgsigslsgscdsgscmgssccsmcsgsgsvijcvvvviijlvig vjliijlgijljcjc1isismcgsgsvlzjlgij ccclr取串联谐振电阻 时与信号源功率匹配 (串联最佳匹配)。smsgslgrcdsgsrsvizivcisldi匹配电感gscslgsc通过 、 调节放大器输入电阻，与最佳 匹配。sr16、确定最佳 使 最小；、由