噪声、低噪声前置放大和屏蔽接地技术讲座教学PPT课件.ppt

F越大，说明放大器内部噪声源在输出端产生的噪声功率占输出总噪声功率的比重越大 * 吉他放大器对噪音贡献最明显的噪音就是使用小功率的碳芯电阻 画等效电路，由热噪声电压求等效功率，再得等效噪声电压 * 用电池与灯泡简单说明，在没有接灯泡前，用电压表测出的电压为3伏，接上灯泡之后，再测电压可能为2.5伏，明明是3伏的电池呀，空载时有3伏，带上灯泡负载只有2.5伏了，还有0.5伏哪里去了，在电池与灯泡的回路中，实际上是在电池内部，有一个可以等效为电阻的但是却看不见的东西存在，这个等效电阻就叫做电源内阻。对于一个电路，从输出端看进去，可以把它等效为一个像电池那样的信号源，也同样存在这种现象，如果空载时输出电压为1，带上负载之后，输出电压就会小于1，产生的原因无疑可以看作这个电路内部存在着一个电阻（或阻抗），人们总是希望获得最大功率，理论计算表明，阻抗匹配时才能保证，这是一个普遍的规律，不管是直流电路或交流电路，负载电阻（阻抗）等于电源内阻时，才能保证负载获得最大功率。由于内阻作用时也会消耗能量，所以，有些场合还要考虑设备的承受能力。 三极管发射极处固定压降为0.7伏，Ec-0.7=Eb，所以Ib定了，Ic=beta*Ib也定了。 * 2.温度升高，beta增大，总电流增大，Rc上电压增大导致Rb上电压减小，Ib减少，然后Rc上通过的电流减少 3.Rb1和Rb2使得Ib固定，起稳定作用。当交流信号输入，被Ce导走，起稳定作用，否则Rc上的电压将随交流信号的变化而变化（即Q因子变化），导致电路不稳定 C1—通交流隔直流； C2—交流输出，隔离返回的噪声； Ce--- 去噪声 * Rbb’---基区电阻； Rs --- 源电阻； Re--- 发射区电阻 * * P=U^2/R * （2）半导体二极管的散弹噪声（shot noise） 原因：少数载流子由发射极通过PN结注入基区时,在单位时间内注入的载流子数不同（速度不均匀）,是随机起伏的。这种起伏会影响到集电极电流的起伏,由此引起的噪声叫散弹噪声。 （3）半导体三极管的噪声 电阻的热噪声、散弹噪声、接触噪声（1/f）、爆裂噪声 1/f噪声是由两种导体的接触点电导的随机涨落引起的，凡是有导体接触不理想的器件都存在1/f噪声，所以1/f噪声又称为接触噪声。因为其功率谱密度正比于1/f，频率越低噪声越严重，所以又称为低频噪声。 这样的噪声称之为粉红色噪声，其频率分布类似于人类听觉的频率响应。 爆裂噪声是一种流过半导体PN结电流的突然变化。通常的爆裂噪声电流只在两种电流值之间切换，取决于半导体制作工艺和材料中杂质的情况，其出现的几率可在每秒几百个到几分钟一个之间变化。它是电流型噪声，在高阻电路中影响更大。 ff0时，功率谱密度曲线趋于平坦。 爆裂噪声是电流型噪声，在高阻电路中影响更大。通过改善半导体制作工艺，从而使半导体材料的纯度提高，减少杂质含量，可以使爆裂噪声得以改善。目前，只在半导体器件的少数样品中可以发现爆裂噪声，通过对器件的挑选能够避免爆裂噪声。 按沟道半导体材料的不同，结型和绝缘栅型各分N沟道和P沟道两种。若按导电方式来划分，场效应管又可分成耗尽型与增强型。结型场效应管均为耗尽型，绝缘栅型场效应管既有耗尽型的，也有增强型的。　　场效应晶体管可分为结场效应晶体管和MOS场效应晶体管。而MOS场效应晶体管又分为N沟耗尽型和增强型；P沟耗尽型和增强型四大类。见下图。 （4） 场效应管的噪声 ? 1.沟道热噪声 2.1/f噪声 3.栅极散弹噪声 4.栅极感应噪声 2、低噪声前置放大技术 ⑴ 低噪声前置放大器的等效噪声模型 电压源的功率谱密度分布 电流源的功率谱密度分布 en表示等效输入噪声电压，in表示等效输入噪声电流 例： 设图(a)所示差动放大电路的等效噪声带宽为0.01-100 Hz, 使用的运算放大器型号为μA741。求等效噪声电压源的电压和电流。 ⑵ 低噪声前置放大器的设计 a)最佳信号源内阻 信号源内阻对功率放大器的影响 在功率放大器中，信号源内阻要和负载的阻抗匹配，才能使输出功 率最大. 信号源内阻对输出信号的影响 当信号源为电压/流源时，输出电压/流的大小与信号源内阻有关， 当考虑信号源内阻时，输出电压/流变小。内阻Rs越小，对输出电压 /流影响越小，输出电压/流就越稳定。 信号源在理论分析中是按理想模型进行分析的，忽略了内阻的作用。但实际上它是存在的，在实际电路分析中不能忽略，电路设计时应根据实际电路特点，合理选用适当内阻的信号源才能达到设计目的。 简单地说，阻抗就是电阻加电抗，所以才叫阻抗；周延一点地说，阻抗就是电阻、电容抗及电感抗在向量上的和。在直流电的世界中，物体对电流阻碍的作用叫做电阻，世界上所有的