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第一章 高频小信号谐振放大器 1.4 电噪声 小结 1.4.1 电阻热噪声 1.电阻热噪声 图2.40 电阻噪声电压波形 1.4 电噪声 根据噪声的来源不同，可将其分为如下几种。 1 ) 外部噪声 2）内部噪声：电阻噪声、晶体管噪声、场效应管噪声 在单位频带内，电阻所产生的热噪声电压的均方值为 S(f)=4kT/R V2/Hz (2─53) 式中，k为玻耳兹曼常数，为1.38×10-23 J/K；T为热力学温度，单位为K，绝对温度T(K)与摄氏温度T(℃)间的关系为 T(K)=T(℃)+273 S(f)称为噪声功率谱密度。 电阻热噪声频谱很宽，但只有位于放大器通频带Δf内那一部分噪声功率才能通过放大器得到放大。能通过放大器的电阻热噪声电压的均方值为 因此，噪声电压的有效值（噪声电压〕为 (2─54) (2─55) 图1.64 电阻热噪声等效电路 1.4.2 晶体管的噪声 晶体管的噪声一般比电阻热噪声大，它有四种形式： 1) 热噪声 和电阻相同，在晶体管中，电子不规则的热运动同样会产生热噪声。其中基极电阻rbb′所引起的热噪声最大，发射极和集电极电阻的热噪声一般很小，可以忽略。 2) 散粒噪声 散粒噪声是晶体管的主要噪声源。散粒噪声这个词是沿用电子管噪声中的词。在二极管和三极管中都存在散粒噪声。 晶体三极管是由两个PN结构成的，当晶体管处于放大状态时，发射结为正向偏置，发射结所产生的散粒噪声较大；集电结为反向偏置，集电结所产生的散粒噪声可忽略不计。散弹噪声引起电流功率频谱密度为： (1─144) 3) 分配噪声 晶体管发射区注入到基区的多数载流子，大部分到达集电极，成为集电极电流，而小部分在基区内被复合，形成基极电流。这两部分电流的分配比例是随机的，因而造成通过集电结的电流在静态值上下起伏变化，引起噪声，把这种噪声称为分配噪声。 4) 闪烁噪声 闪烁噪声又称低频噪声。一般认为这种噪声是由于晶体管清洁处理不好或有缺陷造成的。其特点是频谱集中在低频（约1kHz以下），在高频工作时通常可不考虑它的影响。 1.4.3 场效应管的噪声 场效应管的噪声主要是由场效应管沟道电阻产生的热噪声；栅极漏电流产生的散粒噪声；表面处理不当引起的闪烁噪声。一般说来，场效应管的噪声比晶体管的噪声低。 1.4.2 噪声系数 1.噪声系数的定义 要描述放大系统的固有噪声的大小，就要用噪声系数，噪声系数定义为 输入端信噪比 输出端信噪比 NF= 研究放大系统噪声系数的等效图如图1.66所示。其中，Us为信号源电压；Rs为信号源内阻； 为热噪声等效电压均方值；RL为负载。 图1.66描述放大器噪声系数的等效图 输出信噪比要比输入信噪比低。NF反映出放大系统内部噪声的大小。噪声系数可由下式表示: (2─59) 或 噪声系数通常只适用于线性放大器，因为非线性电路会产生信号和噪声的频率变换，噪声系数不能反映系统的附加的噪声性能。由于线性放大器的功率增益 式中，GpPni为信号源内阻Rs产生的噪声经放大器放大后，在输出端产生的噪声功率;而放大器输出端的总噪声功率Pno应等于GpPni和放大器本身噪声在输出端产生的噪声功率Pnao之和，即 所以式(2─59)可写成 (1─149) (1─150) 将式（1-150）代人式（1-149）,则得 (1─151) 2.多级放大器噪声系数的计算 已知各级的噪声系数和各级功率增益，求多级放大器的总噪声系数，如下图所示。 图2.45 多级放大器噪声系数计算等效图 由噪声系数定义可得 在第二级输出端，由第一级和第二级产生的总噪声 由于由Ro1产生的噪声已在Pano1中考虑，故这 里应减掉，所以第一、二两级的噪声系数为 本章讨论的内容是学习通信电子线路的重要基础。 1. 各种形式的选频网络在通信电子线路中得到广泛的应用。它能选出我们需要的频率分量和滤除不需要的频率分量，因此掌握各种选频网络的特