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第3.2讲放大器及其电路的噪声一、噪声分析的一般方法二、放大器噪声的计算1、放大器输入端的等效电路2、放大器输入端的噪声源3、放大器输出噪声的计算三、场效应管前置放大器的噪声四、双极晶体管前置放大器的噪声五、前置放大器的类型北京邮电大学顾畹仪1
一、噪声分析的一般方法1、噪声的概念1）广义噪声：随机噪声电磁干扰2）随机噪声总是与信号相对存在表示方法：SNR，NF3）前置放大器的噪声是放大器主要的噪声北京邮电大学顾畹仪2
2、随机噪声的概率密度函数和概率分布函数对于平稳随机噪声X,落在x和x+dx之间的概率为：f(x)称为随机过程的概率密度函数，F(x)是概率分布函数。两随机变量之和：北京邮电大学顾畹仪3
3、随机过程的数字特征1）数学期望（均值）1.2）标准差2.方差：3.标准差:北京邮电大学顾畹仪4
4、平稳随机过程的功率谱密度Parseval等式平均功率=双边平均功率谱密度北京邮电大学顾畹仪5
二、放大器噪声的计算放大器噪声的特点：v服从高斯分布v对高斯分布，若依然是高斯分布，且北京邮电大学顾畹仪6
1、放大器输入端的等效电路北京邮电大学顾畹仪7
2、放大器输入端的噪声源思路：将所有噪声源等效到输入端是平稳随机过程????输入端是白噪声从各个噪声源的功率谱密度出发分析1）电阻的热噪声等效为并联电流噪声源：等效为串联电压噪声源：2）放大器有源器件的噪声：SI，SE北京邮电大学顾畹仪8
3、放大器输出噪声的计算1）思路?放大器是线性系统?对串联电压噪声源，先转换成电流源.输入导纳:对S，乘以E?按高斯分布对噪声功率求和北京邮电大学顾畹仪9
2）输出噪声功率3）小结：?偏置电阻R越大，电阻的热噪声越小；b?输入电阻R越大，输入电容c越小，串联电压噪声源tt的影响越小。北京邮电大学顾畹仪10
三、场效应管前置放大器的噪声1、输入端等效电路北京邮电大学顾畹仪11
2、噪声源1）散粒噪声Igate为FET的栅漏电流。2）沟道的热噪声gm为FET的跨导，?为数值系数，对SiFET,?=0.7;对GaAsFET,?=1.1。等效到输入端，北京邮电大学顾畹仪12
3、输出端总噪声gm/Ct2是场效应管前放的优值。北京邮电大学顾畹仪13
四、双极晶体管前置放大器的噪声1、输入端等效电路北京邮电大学顾畹仪14
2、输入端噪声源1）散粒噪声2）基极电阻的热噪声北京邮电大学顾畹仪15
3）分配噪声4）1/f噪声北京邮电大学顾畹仪16
3、输出噪声功率R=R||R,c=c+c+ctbatdsa存在最佳集电极电流Ic北京邮电大学顾畹仪17
五、前置放大器的类型1、高阻型2、低阻型3、跨阻型(互阻型)北京邮电大学顾畹仪18
跨阻型放大器:电压并联负反馈放大器考虑频率特性:考虑噪声性质:北京邮电大学顾畹仪19
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前置放大器的发展趋势:集成化,模快化北京邮电大学顾畹仪22
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