噪声与干扰..docVIP

课题 项目:高频小信号放大器 任务:噪声与干扰 课程名称 高频电子技术 授课类型 新授 班级 09应用电子班 日期 2011-3-16 课时 2 教学目标 知识目标：掌握电路内部噪声来源，噪声系数，了解减小噪声措施 能力目标：培养学生分析能力，理解能力，思维能力，阅读能力 情感目标：熟悉噪声危害，认识减小噪声措施 教学重点 电路内部噪声来源，噪声系数 教学难点 电路内部噪声来源，噪声系数 教学方法 讲述法；任务教学法；举例法；案例教学法 课前准备 1.相关项目模块 2.参考教材 3.项目任务书 4.电子课件 教学后记及改进措施 课 堂 教 学 安 排 引入新课 一、噪声与干扰 1、高频小信号放大器的功能是把微弱的高频小信号进行不失真的放大。但在放大过程中，放大器可能产生噪声而使有用信号受到影响，所以它有一项重要的质量指标——噪声系数是不可忽视的。实际上高频电子技术的其他单元电路也受噪声和干扰的影响，但噪声和干扰对处理微弱信号的电路影响更大，所以把它们放在本章讨论。 在通信技术领域，噪声是指通信设备或单元电路产生的影响有用信号的有害声音或信号。噪声一般指内部噪声，又分自然和人为两类。自然噪声有热噪声、散粒噪声和闪烁噪声等。人为噪声有交流哼声、感应噪声等。 3、干扰是指妨碍通信设备或单元电路正常接收和处理有用信号的有害电磁波。干扰一般指外部干扰，也分为自然和人为两类。自然干扰有天电干扰、宇宙干扰和大地干扰等。人为干扰主要有工业干扰和无线电台干扰。 本 二、电路内部噪声的来源 电路内部噪声的主要来源是电阻的热噪声和放大器件的噪声。 1.电阻的热噪声 电阻的热噪声是由电阻内部的自由电子热运动所产生的。在一定温度下，电阻内部的自由电子受热激发后，在电阻内部作大小和方向都无规则的热运动，这就在电阻内部形成无规则电流。在一定时间内无规则电流的平均值为零，而瞬时值在平均值的上下变动，称为起伏电流或噪声电流。噪声电流在电阻两端产生噪声电压。同样，在一定时间内噪声电压的平均值为零，而其瞬时值也在平均值的上下变动。由此可计算或测量起伏噪声电压的方均值，它代表噪声功率的大小。 由于起伏噪声的频谱在极宽的范围内有均匀的功率谱密度，类似于白色光功率谱在可见光频段内均匀分布的特点，通常把这种在无线电频段内功率谱均匀分布的起伏噪声称为白噪声。如图3-17所示。而把在功率谱上分布不均匀的噪声称为有色噪声。 课 堂 教 学 安 排 图形分析 例题 电阻热噪声特性 课 堂 教 学 安 排 噪声 分析 晶体管的噪声系数与频率的关系 课 堂 教 学 安 排 噪声与频率图 课 堂 教 学 安 排 课 堂 教 学 安 排 采取的措施 3.选择合适的工作带宽 噪声电压与通频带宽度有关。接收机或放大器的带宽增大时，各种内部噪声也增大。因此必须选择合适的带宽，既要满足信号通过的要求，但又不宜过宽，以免信噪比下降。 4.选用合适的放大电路 放大器的选用要考虑功率增益和最小噪声，就是要兼顾噪声匹配和功率匹配，工作频率不太高时，共射极放大器能兼顾噪声匹配和功率匹配。因此，在很多多级放大器中，输入级常采用共射放大器。在工作频率较高的系统中，多级放大器的第一级采用共基极放大器是有利的。前面介绍的共射-共基级联放大电路，也是高稳定和低噪声的电路。 5.降低放大器的工作温度 热噪声是内部噪声的主要来源之一，所以降低放大器，特别是接收机前端放大器件的工作温度，对减少噪声系数是有作用的。对灵敏度要求特别高的设备来说，降低工作温度是一个重要措施。如在卫星地面站接收机的高频放大 课 堂 教 学 安 排 天电干扰 器采用“冷参放”（冷至20~80K的参数放大器）。其他器件组成的放大器致冷后，噪声系数也有明显降低。 6.减少接收天线的馈线损耗 接收天线到接收机馈线太长，馈线损耗过大，对整机噪声影响很大。为减少馈线损耗，可将接收机的前端电路（高放、混频和前置中放等）放置于天线输出端口，使天线接收的信号经放大有一定功率增益后，再经电缆送往主中放，就可减少馈线的损耗，降低整机噪声。 3.5.4 外部干扰的类型和抑制 前面讨论了电子设备或系统的内部噪声，实际上电子设备或系统还会受到外部干扰的影响。干扰是指妨碍电子设备或系统正常工作的有害电磁波。干扰一般分为自然和人为两类。自然干扰有天电干扰、宇宙干扰和大地干扰等。人为干扰主要有电气干扰和无线电台干扰。无线电台干扰主要是通过提高接收机选择性来防止。下面介绍最常见的天电干扰和电气 1. 天电干扰 天电干扰的主要来