高频-第1章.pptVIP

简单的将信号源和负载与并联谐振回路并接，对回路的性能有以下影响： 1、有载Q值变小，使通频带变宽，回路的选择性变差； 2、信号源和负载电阻常不相等，即阻抗不匹配，当相差较多时，负载上得到的功率可能很小。 3、若考虑信号源输出电容和负载电容，则回路的谐振频率将受影响。 采用阻抗变换电路，使信号源或负载不直接并入回路的两端，而是经过一些简单的变换电路，把它们折算到回路两端。通过改变电路的参数，达到要求的回路特性。 采用阻抗变换电路提高回路的有载Q值，尽量消除接入信号源和负载对回路的影响。 接入系数的概念接入系数表示接入部分所占的比例。对于自耦变压器接入方式，接入系数n 表示全部线圈N1中，N2所占的比例。 n1，调节n可改变折算电阻 RL’ 的数值。 n越小， RL与回路接入部分越少，对回路影响越小， RL’越大。 由于起伏噪声电压的变化是不规则的, 其瞬时振幅和瞬时相位是随机的, 因此无法计算其瞬时值。 起伏噪声电压的平均值为零, 噪声电压正是不规则地偏离此平均值而起伏变化的。起伏噪声的均方值是确定的, 可以用功率计测量出来。实验发现, 在整个无线电频段内, 当温度一定时, 单位电阻上所消耗的平均功率在单位频带内几乎是一个常数, 即其功率频谱密度是一个常数。 这样的频谱与太阳光的光谱相似，因为太阳光是白色的，因此通常把具有均匀连续频谱的起伏噪声称为*白噪声。 阻值为Ｒ的电阻产生的噪声电流功率频谱密度和噪声电压功率频谱密度分别为： 其中, k是波尔兹曼常数, Ｔ是电阻温度, 以绝对温度Ｋ计量。 在频带宽度为ＢＷ内产生的热噪声均方值电流和均方值电压分别为： 所以, 一个实际电阻可以等效为一个噪声电流源和一个无噪声电导并联；或者等效为一个噪声电压源和一个无噪声电阻串联, 如图1．3．1所示。 图1.3.1 电阻热噪声等效电路 【例1.5】 试计算510kΩ电阻的噪声均方值电压和均方值电流。设Ｔ＝２９０K, ＢＷ＝１００kＨｚ。  解: 1.3.2 晶体管噪声 晶体管噪声主要包括以下四部分。 １. 热噪声 它是由晶体管内的损耗电阻产生的。构成晶体管的发射区、基区、集电区的体电阻和引线电阻均会产生热噪声, 其中以基区体电阻rbb′的影响为主。 ２. 散弹噪声 散弹噪声是晶体管的主要噪声源。它是由单位时间内通过ＰＮ结的载流子数目随机起伏而造成的。人们将这种现象比拟为靶场上大量射击时弹着点对靶中心的偏离, 故称为散弹噪声。 在本质上它与电阻热噪声类似, 属于均匀频谱的白噪声, 其电流功率频谱密度为 ＳI（ｆ）＝２ｑＩ0 (1.3.6) 其中，Ｉ0是通过ＰＮ结的平均电流值；ｑ是每个载流子的电荷量，ｑ＝１.５９×１０-19C（库仑）。  注意, 在Ｉ0＝０时, 散弹噪声为零, 但是只要不是绝对零度, 热噪声总是存在。 这是二者的区别。 ３. 分配噪声 在晶体管中, 通过发射结的非平衡载流子大部分到达集电结, 形成集电极电流, 而小部分在基区内复合, 形成基极电流。 这两部分电流的分配比例是随机的, 从而造成集电极电流在静态值上下起伏变化, 产生噪声, 这就是分配噪声。  分配噪声实际上也是一种散弹噪声, 但它的功率频谱密度是随频率变化的, 频率越高, 噪声越大。 其功率频谱密度也可近似按式（1．3．6）计算。 ４. 闪烁噪声 产生这种噪声的机理目前还不甚明了, 一般认为是由于晶体管表面清洁处理不好或有缺陷造成的, 其特点是频谱集中在约１ kＨｚ以下的低频范围, 且功率频谱密度随频率降低而增大。在高频工作时, 可以忽略闪烁噪声。 1.3.3 场效应管噪声 场效应管是依靠多子在沟道中的漂移运动而工作的, 沟道中多子的不规则热运动会在场效应管的漏极电流中产生类似电阻的热噪声, 称为沟道热噪声, 这是场效应管的主要噪声源。 其次便是栅极漏电流产生的散弹噪声。 场效应管的闪烁噪声在高频时同样可以忽略。  沟道热噪声和栅极漏电流散弹噪声的电流功率频谱密度分别是： 其中，ｇm是场效应管跨导, Ｉg是栅极漏电流。 1.3.4 额定功率和额定功率增益 在分析和计算噪声问题时, 用额定功率和额定功率增益概念可以使问题简化, 物理意义更加明确。  信号额定功率是指电压信号源Us可能输出的最大功率。当负载阻抗ＲL与信号源阻抗