hhis11 (Исскуство схемотехники), страница 4

Вклад дробового шума это шум гока возрастающий пропордионально корни,, „,; квадРатномУ из 1н (или 1.) и имеюцпуй плоский частотный спектр, в то время как составляющая флнккер-шума растет с 1 к ':-' быстрее н имеет обычную частотную за, висимость вида 1,'Г. Взяв опять для прн. мера 2Х5087 на частотах свьпде 10 кГц, имеем г,„около 0 ! ОАгГц"г при 1 = 10 мкА и 0,4 пА! Гцг ы при 1 = 100 мкА Шум тока растет„а шум напряжения спа, з дает пРи Увеличении 1и. В слелУющеы „", разделе мы увидим, как это обстоятельство определяет выбор значений рабочях3 г„ токов в малошумящих схемах. На рис 7.45 показаны графики зависимости г„отО,с частоты и тока для малошумяшей пары:,;:-.',: 1 М594.

7. 14. Проектирование малошумшних схем иа биполярных транзисторах ФаКт, ЧтО Сы ПапаЕт, а ! раСтЕт С рОСтОМ":,-,"1« тока 1, дает возможность оптимизиро-;".;;-",О вать рабочий ток транзистора для по« фглучения минимального шума прн данноМ:"" источнике сигнала. Опона взглянем ий.'';". модель (рнс. 746). аБесшумныйл нсточ! '".у ч,д« ннк сигнала и„имеет добавку в няне ',"Гг ,'снератора напряжения шума (гепловогог:~ус ШУМО ЕГО ВНУГРЕННЕГО СОПРОтнВЛЕНИЯ);:!~гг е;",„=- 414Тя„йг;Гг! усилитель добавляет сюда свой собственный и!ум О; =. е'.

г 1! Я.)г В' 'Гц, Таким образом. напряжение шум:! усиля!..:!~чх геля добавляется к входному сигналу я кроме гогО шугм '1'Ока усилителя ООРОжда" ет шум напряжения на внутреннем сс противлении нс!очипка. Этн два !дума яе коррелированы 1за исключением Очеяь '"-' высоких частот) н нх квадраты скг!аль!- лаются. Банга цель как можно сильнее ' уменыпиз г, об!пни !дум уснднч.ег!я Это гЕГКО СЛЕЛатЬ. ЕСЛИ ИЗВЕСтио 72„„таи КОХ -'", достаточно посмотреть на зависимость ли,',=,32 и,, ог 7 . на частотах сигнала и выбРать -; х нимизируюшее с~; -1. (! Я„)' Если 'гтовезло и у вас есть карта линий коэффициента шума на поле 7к '"-',то вы быстро сможете определить нос значение 1- р расчета коэффициента шума.

ра предположим, что у нас есть ахгиал с час!отой около ! кГО. ,цвлением источника около 10 кОм «::яастны ПОСтрОИтЬ уСИЛИтЕЛЬ На баЗЕ '72.'Йзч кривых е — !«ы (рис. 7.47) можь, что сумма вкладов напряжения (нри сопротивлении источника 'Тйудяг минимальной при токе кол- 10 — 20 мкА. Так как с уменьше',.-"',Ткь шум тока падает быстрее, чем ",,йцум напряжения, разумно испольсноеколько меньший ток коллекнно если предвидится работа ;низких частотах (! резко расте! енни частоты).

Можно незавн. ь козффипиент шума, испольчения !' и е, на частоте 1 кГц )кОквл(1+ксег +( и )!17(4ОТ)7 )1 ,=:10 мкА и„= 3,8 нВ7Гц"', г„= цхгг, а 4/сТЯ„=1,65 10 "ВггГц ""' тивления источника 10 кОм1 вый таким образом коэффициент н 0,6 дБ. Этот результат совпа' фнком зависимости КШ от час. 7;48) прн выборе кривои 1и.—— г ОЯ ;;"-, Ф,ОО! ОД 01 10 Гак халлека!пра 1,4,44А , . Линия урааня ксзффиднснта узкспс.гссн ~ ; .транзистор ~ 2Х54387 .'Гаггсьг!О Сллсга апн ГСогР4 ! к,.= ..' В. ' =: 10кГп, ! иРин «450 Гп 0 1О Нг 1Оз 104 100 10« 10* 'мца! га 1! Рис ' 48 Заан нмсс ъ мзфипи нга гл,ма 1КШ1 сг част:пы дяя грех значсаий 1„и Ян * траизисгсра 2Н 5087 Пкг = — 5 В, 1 — 1« =.

500 мкА. Яи = 1,0 Мзм. 2 — !г = 250 мкА, Як — — 5 ком, 3 — '« = 20 мкА, Ян -— . 10 коь! = 20 мкА, 7(„= 10 кОм. Указанный выбор коллекторного тока примерно совпадает также с результатом. который можно было бы получить из ! рафика рис. 7.47 (линии уровня коэффициента .шума при частоте 1 кГц), хотя реальный козффиднен г шума по зтнм линиям оценить трудно-можно только сказать, что он меньше 2 дБ. Внрмкнаанк 7.5. Наидиха си гимальнас значение 1„ н ссстистсгауюпгнй ксзохьипнсн шума прн Я„= = 100 ком и Г= 1 кГп. иг:пс.

«зуя !график на.рис 743 Прсаарьтс стаст пс кривым линия уроаая ксзффидисига мума !Рис 7.471. Для других схем усилителя (повторитель, усилитель с заземленной базой) козффидиент шума при данных й„я будет в сущности тот же самый. поскольку ля, и ! не изменяются. Конечно, усилитель с единичным коэффициентом усиления (повторитель) просто ипсредаетгх проблемы уменыпеиия шума следующему каскаду, гак как сигнал не будет усилен до таком степсш!.

которая цо:шькяег ие дт. маги О снижении гпумОВ и сле3!чгО!дих каскала х. 1. Рафичесний метод оценки шуми усилители по 4 „. Я га,, Только что пРедсхавленнаа техника расчета шумов. хотя н ведет непосредственно к полу!ению результа!а. однако не исключав! возможности появ лепна в процессе проектирования ужасных ошибок Дос1аточно, например. поста. вить не на о месю постоянную Больдмана.

и мы вдруг получаем усилитель с козффициен!ом шума 10000 ОБ1 В !том рач- 464 Глава 7 Прелнэиокиые схемы и малощумгвпая аппаратура 465 2ГЗмб !00 кб !0якк 1 ккд ==„. 10' оэ ..-' 10 21404 АЗ 1100 мкА,255) ЗНВУА 200400 ' ЗВАэдби 3ДБ(41«ГР Гэ) 1дь 0,2дь О,« 1 10« Ю 1,МЗ04 ,'„.-*Г,й мкр !4х7л "Ф „"„.=1«Зб мех :„,„'1~400щс, З«З ", х г« !Ра Рис 7.49 Зависим«от» напряжения ВХОЛНОГО И«УМа Зон»ИГЕ.«Я Ет, КаК СЗММЫ параметроа е„и «Лв ог сопротивления вето»ника сигнала Шум лля вхс »ног«.

ласкала 1.М194 на»аст тс ! кГп прв :5бм»А г,:-75иВГн'э =б,!6 аА Гн' ', Л --. «„«,„- !с кОм деле мы опишем очень полезную упрощенную технику оценки шума. Метод состоит в том, что сначала выбирается интересуюшая нас частота, чтобы можно было выбрать из паспортных ЛаННЫХ тРаиэнетаРа ЗНаЧЕНИЯ Е,„И 1», В Зависимости от 1к. Затем при заданном токе козшектора с«роится график зависимости е, !как суммы вкладов е и 1„, в шум) от сопротивления источника 22,.

На рис. 7 49 показано, как он выглядит при частоте 1 кГп для дифференпиального входного каскада. испо дьзуюшего согласованную транзисторную пару БМ394 со сверхвь«- соким б, работающую при коллекторком токе 50 мкА Шум напряжения е постоянный. а напряжение 1 к„ возрастает пропорционально )2„. т.с. с наклоном 45 Линия шума усилителя строится так, как показано на рисунке.

нала причем тщательна следить за тем. чтобы ока проходила через тачку на 3 лБ 1агношсннс напряжений акела 1,4) выше тачки пересечения аз денька построенных лкгши шума е1авряжсккя г, в ! Ока '„Я„Кроме того, строится линия напряжения ш'«ма сопротивления источника. которая оказывается линией уровня коэффициента шума 3 лБ Другис:!ниии уровня КШ это прямые еи пара.жгельные.

как вскоре булез показано на примерах. Наилучшии каэффипкек г шума 10.2 дБ! при этом коллекторвом гоке к этой час готе наблюлае!ся ври сокро!ивлении источника 15 кОм. к легка вилеть. ч!о коэф- ж' жз !0' 10' !0! ж" в»:";:й Рн,ом фициент шума меньше 3 лБ будет приб сопротивлении источника межлу 3009«011 и 500 кОМ.— точки, в которых линия 57ОЗзу:::-. ня коэффициента шума 3 дБ перессзайг';,, график шума усилителя.

Следуюшии шаг — построение друвф-;::, кривых шума на том жс графике цркд различных токах коллектора и ча«гготах,'. а возможно и лля лру!.их типов .«р: кзя«л';. торов, с целью опенки параметров уснлж;!., геля. Перел тем как лвигатьсн в этзйх:.« направлении лалыпе, покажем. как мажвв!т к олному и тому же усилителю примснятб:,' два различных параметра. характеркзуку.;.' шие шум: шумовое сопротивление )2„::"Ж;, коэффициент шума кш 0прк 22»1, ьоюрнйз оба получаю ся кепосредсзвекк««кз тра':; фиков Шуманов сопротивление.

Наименьший!5 коэффициент шума в этом примере па-:, .1учается, ка«ла сопротивление иг'«г«чкккб:; 15 кОМ чта равно аз ношении е к, 3ая,! Опреэеляе 1ся и! ум« нгх стэг! Ргэ ! к«э:гевйеэгбгл й = г д«' Кг«эф(ОЯЯЯОЯЗ шум!«кс«ачвк ка с таким сопротивлением кахолк ся яу~::-'$ приведенного ранее выражения КШ !прк ««2,„) = ,0«с ~ 0.2 дБ Шумовае сопротивление не су1це«11«уетс:3$ реально в транзисторе или где гс еще! "'"4 Э«о параме'р. которын помогаез мсье»,,."'.'.««0 апреле «ить сопротивление исус«чвкк~ 31' 102 !05 !04 !05 !04 йи. Ом ')сгнинмаз!нный коэффициент шЗ ;,'1«)о в идеале нада мекяпь .«ак „а, таким образом, чгабь! валс :,как мокко ближе к рсаэькамз '' 'ецию ис.гочнвка. 22», огвсчасг :,:КатыОРой пеРесекаютсн ! Рафики, „, "цйенг шума д !я сщ!рагин текин равно: а 22«л наход!и«.я ва врв :-,"вьнпе фарм» .с " «твва« бнполярвьй транзистор йте поиграем с кой мстг ,хоянным яблоком раз,!оря срс ов являет~я вопрос а гам, ч!«.