通信电路ch03_2.ppt

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1、笫3章高频放大器3.1引言3.2晶体管的高频小信号等效电路和参数3.3高频小信号宽带放大器3.4放大器的噪声3.5宽带功率放大器(*)2021/9/301《通信电路原理》--北航09年3.4放大器的噪声3.4.1电阻的热噪声3.4.2电子器件的噪声3.4.3噪声系数3.4.4级联网络的噪声3.4.5噪声温度3.4.6接收机的灵敏度与最小可检测信号3.4.7低噪声放大器的指标（补充）（*）3.4.8低噪声放大器（*）随机噪声是所有电阻和电子器件固有的，是通信系统内部噪声的主要来源，它限制了系统处理微弱信号的

2、能力，因此是决定通信接收机性能的关键因素。2021/9/302《通信电路原理》--北航09年3.4.1电阻的热噪声（1）电阻热噪声的产生机理（2）噪声功率和噪声电压（3）噪声电压功率谱密度（4）白色噪声和有色噪声（5）电阻器的噪声等效电路（6）电阻器的噪声等效电路的计算（7）等效噪声频带与半功率点频带2021/9/303《通信电路原理》--北航09年3.4.1电阻的热噪声（续1）（1）产生机理：自由电子的无规则热运动产生的。自由电子与晶格碰撞，产生持续时间=10-13-10-14s的电窄脉冲；这些电冲击

3、是连续的、随机起伏的，可被视为是一个平稳随机过程。；这无数个电窄脉冲叠加的总效果定义为电阻热噪声；2021/9/304《通信电路原理》--北航09年3.4.1电阻的热噪声（续2）（2）噪声功率和噪声电压：噪声功率则趋于一有限值：噪声功率也可用噪声电压方均值表示。（单位电阻）在相当长的观测时间内，噪声电压或电流的平均值趋于零：2021/9/305《通信电路原理》--北航09年3.4.1电阻的热噪声（续3）（3）噪声电压功率谱密度为：单位频带的噪声功率很小：电阻热噪声的频率覆盖范围很宽：=1013-1014

4、为自由电子每秒碰撞次数，一般来说，f<<，所以有近似式单位频带的噪声电压功率在很宽的频带内均可视为是一恒定值；（1010Hz<<1013Hz）；所以命名电阻热噪声为白噪声。2021/9/306《通信电路原理》--北航09年3.4.1电阻的热噪声（续4）（4）白色噪声和有色噪声：电阻器单位频带噪声功率在很宽的频率范围内均为恒定，故类比光学中的白色光功率谱在可见光频段内均匀分布的特点，命名这种噪声为“白噪声”。在有效频带内，功率谱分布不均匀的噪声称为“有色噪声”。白噪声通过有限频带网络后，变成了有色噪声。2

5、021/9/307《通信电路原理》--北航09年3.4.1电阻的热噪声（续5）举例：在常温（T=290K）下工作的1k电阻，与带宽为BW=100kHz的理想网络相连接，求该电阻的噪声电压均方值与噪声电压均方根值。若在频带△f内，传输函数具有常数幅度特性，则噪声电压均方值为：2021/9/308《通信电路原理》--北航09年3.4.1电阻的热噪声（续6）（5）电阻器的噪声等效电路：为了便于电路的噪声特性分析，实际电阻器一般被等效为一理想无噪声电阻与噪声功率源相串联的电路。问题：如果用噪声等效电流源，如何表

6、示？2021/9/309《通信电路原理》--北航09年3.4.1电阻的热噪声（续7）（6）电阻器的噪声等效电路的计算：串连电阻的噪声等效电路问题1：如果两个电阻的温度不同，如何等效？问题2：如果两个电阻并联，如果等效？2021/9/3010《通信电路原理》--北航09年3.4.1电阻的热噪声（续8）（7）等效噪声频带与半功率点频带：物理意义：宽度为的矩形面积与曲线下面的面积是相等的，定义其为等效噪声频带。左图所示半功率点频带和等效噪声频带之间的关系。2021/9/3011《通信电路原理》--北航09年3.

7、4.1电阻的热噪声（续9）例：RC并联电路如图，求端口噪声电压均方值。等效噪声带宽：半功率点通频带：RC并联电路的等效噪声带宽稍大于半功率点通频带。2021/9/3012《通信电路原理》--北航09年3.4.2电子器件的噪声（1）晶体管的噪声（2）场效应管的噪声2021/9/3013《通信电路原理》--北航09年3.4.2电子器件的噪声（续1）（1）晶体管的噪声电阻热噪声（白噪声）：各电极的体电阻（基极体电阻）自由电子热运动产生的噪声。散粒噪声：（白噪声）这是电子流的不均匀性引起的。分配噪声：（有色噪声）

8、载流子在基区分配比例随机变化所产生的噪声称为分配噪声。1/f噪声：（有色噪声）闪烁噪声，低频时比较显著。在1KHz以上，则可以忽略。2021/9/3014《通信电路原理》--北航09年共基极晶体管噪声等效电路2021/9/3015《通信电路原理》--北航09年3.4.2电子器件的噪声（续2）（2）场效应管的噪声沟道电阻热噪声（白噪声）：由导电沟道电阻产生的噪声。：场效应管的转移跨导。栅极散粒噪声：是由于栅极内电荷不规则起伏引起