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ADS+ATF-54143超短波放大器设计与分析(4)

时间:2022-05-11 22:31来源:毕业论文
分配噪声实际上也属于白噪声,不过因为渡越时间的影响,分配噪声的功率谱密度会随着晶体管工作频率的升高而急速增大。 3)闪烁噪声 当半导体质料和

分配噪声实际上也属于白噪声,不过因为渡越时间的影响,分配噪声的功率谱密度会随着晶体管工作频率的升高而急速增大。

3)闪烁噪声

当半导体质料和工艺制造过程中没有处理好表面清洁时就会引发闪烁噪声,它和半导体表层少部分载流子的复合相关,表现在发射极的起伏电流,它的电流噪声谱密度和频率几乎成反比,所以又被称作1/f噪声,是故它主要在低频段发挥作用[7]。闪烁噪声同时存在于其它电子器件里,比如一些实际电阻器。当晶体管工作于较高频率时,如果不是要考虑它的调相和调幅作用,闪烁噪声基本上不会造成影响。

2。1。3  场效应管噪声

因为场效应管的工作原理不是依靠少部分载流子的流动,所以散粒噪声只造成很小的影响[5]。场效应管噪声来自于下面几种类型:闪烁噪声,沟道电阻的热噪声,以及沟道热噪声通过沟道和门极电容的耦合在门极产生的感应噪声。

2。2  噪声系数和噪声温度

2。2。1  噪声系数

噪声系数是判断一个射频系统性能好坏的关键参数。在系统中,噪声对其性能造成的影响表现在系统的信号与噪声的功率比上。比方说在电视机系统中,输出端的信噪比越大,输出音像的清晰度就越高。所以,理想的电路和系统就是指在有用信号和输入端噪声通过时,它们不会引入附带噪声,也就表示输出端和输入端的信噪比相同。然而事实是,因为电路和系统内总会有附带的噪声,所以信噪比会发生变化,因此只能希望输出端信噪比的下降幅度尽量偏小,这样的思路就引出了噪声系数。

图2。2  线性四端网络

上图表示了一个线性四端网络,其噪声系数就是输入端的信噪比和输出端的信噪比的比值:

图中,Kp是电路的功率传输系数,Na是体现在输出端的内部附带噪声功率。由于,式(2-2)可以表示为

上述两式又可以看做是噪声系数的另外一种解释,前者体现了噪声系数与归于输入端的总输出噪声和输入噪声之比数值相同,后者则用归于输入端的附带噪声表示了噪声系数。

噪声系数一般用分贝作单位,表达方式为

因为总是大于,所以噪声系数也总是大于1,它的分贝数是正值。理想无噪系统的噪声系数是0分贝。

2。2。2  噪声系数的计算来:自[优.尔]论,文-网www.youerw.com +QQ752018766-

1)级联四端网络的噪声系数

假定两个四端网络如下图所示进行级联,NF1与NF2分别是两个网络的噪声系数,KPm1与KPm2分别是它们的额定功率增益,Na1与Na2分别为两级内部的附带噪声功率,B是它们的等效噪声带宽。

图2。3  级联网络噪声系数

可以根据定义,推导出级联后总噪声系数的表达式

推广到更多级级联网络中,有

由以上两式可知,如果网络的额定功率增益远远超过1,那么网络的总噪声系数主要由第一级来决定。网络级数越往后,信号功率越大,其内部噪声影响信噪比的程度就越低。所以,对第一级的要求就是不仅希望它的噪声系数小,同时希望它的功率增益大,这样就能有效降低后级噪声对总网络产生的影响。

2)噪声系数与接收机灵敏度

限制接收机灵敏度(Sensitivity)的本质因素是噪声。当维持接收机输出端的信噪比在一定值时,在假定接收机已有良好增益的条件下,接收机输入端的最低信号电平就是接收机灵敏度。灵敏度是一个最小信号电压,在接收到的信号刚刚达到这个数值的时候,接收机就可以正常运转,同时产生预定输出[8]。由于灵敏度和噪声系数均为用来判断接收机检测与接收小信号能力的参数,两者之间必然存在换算关系。 ADS+ATF-54143超短波放大器设计与分析(4):http://www.youerw.com/tongxin/lunwen_93699.html

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