高频电子电路3.ppt

3. 干扰和噪声是两个同义的术语，波有本质的区别。 习惯上，将外部来的称为干扰，内部产生称为噪声，本章主要讨论具有起伏性质的内部噪声。 外部也有一部分具有起伏性质的干扰一并讨论。 即使内部干扰，也有人为的（或故障性的）和固有的内部噪声才是我们要讨论的内容。 4. 抑制外部干扰的措施主要是消除干扰源，切断干扰传播途径和躲避干扰。 电台的干扰实际上主要是外部干扰，有关这一部分内容放在以后的“混频器干扰”一节中讨论。 应该指出，干扰和噪声问题涉及的范围很广，理论和计算都很复杂，详细分析已超出范围，本章主要介绍有关电子噪声的一些基本概念和性能指标。 LOGO LOGO LOGO 高频电子线路 任课：谢胜 Tel QQ:914486798 3.1 概述 　　1、干扰（或噪声）的概念（广义）：是指电路中除有用信号以外的一切不需要的信号及各种电磁骚动的总称。 2、干扰（狭义）：是指由外部来的无用信号或电磁骚动的总称，通常又称外部干扰。 3、噪声（狭义）：是指由与电路或系统内部产生的各种无用信号或电磁骚动的总称，通常又称内部噪声。 4、抑制外部干扰的主要措施包括：消除干扰源、切断干扰传播途径和躲避干扰等。 第3章 噪声和干扰 　　 在高频电路中内部噪声主要是电子噪声。 几个概念： 功率谱密度：单位频带内噪声的功率。 电压谱密度：单位频带内噪声电压的均方值。 电流谱密度：单位频带内噪声电流的均方值。 高斯噪声：噪声电压概率密度满足正态（高斯）分布的噪声。 白噪声：其功率谱密度不随频率变化的噪声（如电阻热噪声）。 3.2 噪声的来源与特性 　　 1. 电阻热噪声 因热运动而产生的起伏电压就称为电阻的热噪声 图 电阻热噪声等效电路 噪声电压均方值： 2. 二极管的噪声 正偏时，主要是直流通过pn结时产生散粒噪声。 反偏时，如果达到反向击穿（如稳压管），又分两种情况： 齐纳击穿二极管主要是散粒噪声，个别的有1/f噪声(闪烁噪声)。 雪崩击穿二极管的噪声较大，除有散粒噪声，还有多态噪声。 硅二极管工作电压在4V以下是齐纳二极管，7V以上的是雪崩二极管，4V～7V之间两种二极管都有。 为了低噪声使用，最好选用低压齐纳二极管。 　　3. 晶体三极管的噪声 1) 散弹（粒）噪声：在晶体管中，每个载流子都是随机地通过PN结，因此结电流是围绕其平均值起伏变化的，把这种载流子随机起伏流动产生的噪声称为散弹（粒）噪声。 2) 分配噪声： 3) 闪烁噪声 ： 4. 场效应管噪声 比晶体管要小 5 .接收天线噪声 统一规定用天线的辐射电阻RA在温度TA产生热噪声来表示天线的噪声性能。 TA称为天线的有效噪声温度。 1 噪声系数的定义 噪声系数可由下式表示 设Pi为信号源的输入信号功率，Pni为信号源内阻RS产生的噪声功率，Po和Pno分别为信号和信号源内阻在负载上所产生的输出功率和输出噪声功率。 图3.4描述放大器噪声系数的等效图 噪声系数定义为: 3.3 噪声系数计算方法 其中Ｐnao是放大器内部噪声额定功率。  3.3.2 信噪比与负载的关系 设信号源内阻为RS，信号源的电压为US（有效值），当它与负载电阻RL相接时，在负载电阻RL上的信噪比计 算如下： 信号源在RL上的功率 信号源内阻噪声在RL上的功率 结论： 信号源与任何负载相接其输入端信噪比都不变，其值为负载开路时的信号电压平方与噪声电压均方值之比。 在负载两端的信噪比 　　额定功率, 是指信号源所能输出的最大功率, 它是一个度量信号源容量大小的参数, 是信号源的一个属性, 它只取决于信号源本身的参数——内阻和电动势, 与输入电阻和负载无关, 如图1 所示。 3.3.3 用额定功率和额定功率增益表示的噪声系数 上图 (a)和(b)的其额定功率分别为 (1) 和 (2) 额定功率增益GPm是指四端网络的输出额定功率Pao和输入额定功率Pai之比, 即 显然额定功率增益GPm不一定是网络的实际功率增益，只有在输出和输入都匹配时，这两个功率才相等。 　　根据噪声系数的定义，分子和分母都是同一端点上的功率比，因此将实际功率改为额定功率，并不改变噪声系数的定义，则 (3) 因为Pai=kTB，Pano=GPmPani+Panm，所以