《高频电子线路》课件1第3章.ppt

②在波形窗口中选择Trace→AddTrace打开AddTrace对话框。请在窗口下方的TraceExpression栏处用鼠标选择或直接由键盘输入字符串“V(L1:1,L1:2)”。再用鼠标选OK退出AddTrace窗口。这时的波形窗口应和图3.46相似。这个图反应了高频小信号谐振放大器的输出端的波形。图3.46高频小信号谐振放大器输出端的波形③在波形窗口中选择Trace→AddTrace打开AddTrace对话框。请在窗口下方的TraceExpression栏处用鼠标选择或直接由键盘输入字符串“V(V1:+)”。再用鼠标选“OK”按钮退出AddTrace窗口。这时的波形窗口出现高频小信号谐振放大器输入信号的波形,如图3.47所示。④根据图3.46、图3.47可读取波形峰值,并计算出高频小信号谐振放大器的电压增益图3.47高频小信号谐振放大器输入信号的波形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。3.4.2噪声系数研究噪声的目的在于如何减少它对信号的影响。因此，离开信号谈噪声是无意义的。从噪声对信号影响的效果看，不在于噪声电平绝对值的大小，而在于信号功率与噪声功率的相对值，即信噪比，记为S/N(信号功率／噪声功率)。即使噪声电平绝对值很高，但只要信噪比达到一定要求，噪声影响就可忽略。否则，即使噪声绝对电平低，由于信号电平更低，即信噪比低于１，则信号仍然会被淹没在噪声中而无法辨别。因此，信噪比是描述信号抗噪声质量的一个物理量。图3.41描述放大器噪声系数的等效图1.噪声系数的定义

要描述放大系统固有噪声的大小，就要用到噪声系数。噪声系数定义为

NF=

研究放大系统噪声系数的等效图如图3.41所示。其中，Us为信号源电压；Rs为信号源内阻；为Rs热噪声等效电压均方值；RL为负载。

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，设放大器的功率增益为Gp、带宽为Δf，其内部噪声在负载上产生的功率为Pnao；Po和Pno分别为信号和信号源内阻在负载上所产生的输出信号功率和输出噪声功率。任何放大系统都是由导体、电阻、电子器件等构成的，其内部一定存在噪声。由此不难看出，放大器以功率增益Gp放大信号功率Pi的同时，它也以同样的功率增益放大输入噪声功率Pni。

此外，由于放大器系统内部有噪声，它必然在输出端造成影响。因此，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:

或

(3-58)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附加的噪声性能。由于线性放大器的功率增益

Gp=

所以式(3-58)可写成

(3-59)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

Pno=Pnao+GpPni(3-60)显然，Pno＞GpPni，故放大器的噪声系数总是大于1的。理想情况下，Pnao=0，噪声系数NF才可能等于1。

将式(3-60)代入式(3-59),则得

NF=1+(3-61)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

在负载两端的信噪比





结论：信号源与任何负载相接并不影响其输入端信噪比，即无论负载为何值，其信噪比都不变，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。3.用额定功率和额定功率增益表示的噪声系数

放大器输入信号源电路如图3.42所示。

任何信号源加上负载后，其信噪比与负载大小无关，信噪比均为信号均方电压(或电流)与噪声均方电压(或电流)之比。为了方便地计算噪声系数，可设放大器输入端和输出端阻抗匹配，即Rs=Ri,Ro=RL；放大器输入噪声功率和信号功率均为最