本章主要讨论电子噪声的来源与特性以及噪声系数与噪声温度的定义和计算，这也是设计射频电路的基础。

2。1  电子噪声的来源与特性

从理论上说，除了纯电抗不会产生噪声，其它所有电路中都会产生电子噪声，然而由于一般电子噪声比较微弱，是以它主要在有用信号也比较弱的时候造成影响。例如，在接收机的前级电路像是高放或者混频中，亦或是多级高增益的音频或视频放大器中就不得不考虑电子噪声，从而在设计某些电子系统时，也需考虑电子噪声可能对系统性能造成的影响[4]。

噪声主要来源于两个方面：电阻热噪声和晶体管噪声，它们的许多特性是一样的。

2。1。1  电阻热噪声

自由电子存在于导体和电阻中，在温度条件下持续无章法的运动，运动的激烈程度随温度的升高而增加。一个电子的一次运动，已经可以在电阻两头产生很小的电压，因此大量的热运动就会使电阻两头产生起伏电压（也就是电动势）。在一段时间内，有同样的可能性出现正、负电压，所以两头的平均电压就是零。然而在一个瞬间内，电阻两头起伏电压un的数值和方向是随机的。这种由电阻内大量自由电子的无规则热运动而引起的起伏电压就是电阻的热噪声。下图所示就是电阻热噪声起伏电压波形的一个样本：

图2。1  电阻热噪声起伏电压波形样本

2。1。2  晶体管的噪声

电路内部固有噪声有很大一部分源自晶体管噪声，通常，电阻热噪声在一个放大电路中比晶体管的噪声微弱得多[5]。晶体管噪声除了个别分布电阻产生的电阻热噪声之外，还包含以下几种噪声。

1）散粒（弹）噪声

实际上，每个载流子都是随机通过晶体管的PN结的，晶体管的直流电流I0就是由单位时间内载流子通过PN结时的平均值来决定，所以结电流实际上是随着晶体管的直流电流变化的，散粒（弹）噪声即指这样因为载流子随机流动起伏而产生的噪声。散粒噪声同时也在光电管或电子管一类的器件中存在，是一种常见的物理现象。因为散粒噪声来源于大量载流子的流动，而每个载流子通过PN结的时间又很短，所以和电阻热噪声类似，它的噪声功率谱也十分平坦，是故它也属于白噪声。由实验论证，散粒噪声的噪声均方电流谱密度与PN结的直流电流成正比[6]。用公式表示，即

                            （2-1）

式中，q为每个载流子的电荷量，q=1。6×10-19C；I0为结的平均电流。这个公式就是著名的肖特基公式，同样适合其他器件，只在白噪声的扩展范围上有些许差异。

和热噪声不一样的地方在于，散粒噪声的噪声功率正比于PN结的电流平均值，在数量上也有差异，散粒噪声通常高于电阻热噪声[5]。由于电阻热噪声和散粒噪声均属于白噪声，所以分析散粒噪声时同样可以使用热噪声通过线性系统时的分析方法。

晶体管的发射极和集电极都会产生散粒噪声，但集电极工作于反向偏置，除了基极的传输电流之外就只有比较小的反向饱和电流，而发射极工作于正向偏置，极电流较大，所以散粒噪声主要来自发射极，而忽略集电极。文献综述

2）分配噪声

流过晶体管发射极的少部分载流子，多数流入集电极从而产生集电极电流，其余被基极流入的载流子复合从而形成基极电流。因为基极载流子的复合是随机的，也就是说载流子复合的数量在一定时段内是起伏变化的，是故基极和集电极的电流的分配占比也随之变化。分配噪声就是指这样由于分配比例变化而形成的基极与集电极的电流起伏噪声。 ADS+ATF-54143超短波放大器设计与分析(3):http://www.youerw.com/tongxin/lunwen_93699.html