Шумы дифференциального каскада (1051474)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

1. Шумы дифференциального каскада

Шумовая модель дифференциального каскада может быть представлена в виде схемы, включающей в себя бесшумный усилитель (БШУ) и приведенные ко входу источники эквивалентного входного напряжения шума (Uш) и эквивалентного входного тока шума (Iш),

Р
ис. 1

В данной схеме Uc – это напряжение источника сигнала, а Ri – его внутреннее сопротивление.

Для получения количественной оценки эквивалентных источников напряжения и тока шума рассмотрим принципиальную схему ДК.

Рис. 2

1. Эквивалентное входное напряжение шума

Выражение для эквивалентного входного напряжения шума может быть получено при следующих допущениях:

• активные элементы ДК представляются в виде бесшумных элементов с эквивалентными шумовыми источниками.

• пассивные элементы заменяются на эквивалентные шумовые источники.

Постоянные коллекторные токи Iк1 и Iк2 транзисторов VT1, VT2 приводят к возникновению дробового шума, представленного эквивалентным генератором тока, квадрат спектральной плотности которого может быть получен из выражения:

.

где q – заряд электрона.

Р езисторы R1, R2 являются источниками теплового шума и могут быть представлены генераторами шумового тока, квадрат спектральной плотности которых может быть найден из формулы Найквиста:

,

где k – постоянная Больцмана;

T – абсолютная температура;

Yн – проводимость нагрузки.

С учетом сделанных допущений шумовая схема ДК будет выглядеть следующим образом:

В
случае активной нагрузки наибольшее влияние на формирование шума оказывают транзисторы ДК и токового зеркала. Шумовые токи этих транзисторов некоррелированы, поэтому квадрат спектральной плотности выходного шумового тока имеет вид:

П
ри условии симметричности ДК и идентичности всех транзисторов

Рис. 3

С учетом того, что выходной ток ДК связан с входным напряжением как

,

г де максимальная передаточная проводимость дифференциального сигнала.

Т
о квадрат спектральной плотности эквивалентного входного напряжения дробового шума будет равен

Кроме приведенного дробового шума на входе присутствует и напряжение теплового шума, вызванного распределенным сопротивлением базы (r б) транзисторов ДК. Квадрат спектральной плотности теплового напряжения шума для двух транзисторов ДК может быть получен из выражения

Н
апряжения теплового и дробового шума некоррелированны, поэтому эквивалентное входное напряжение шума будет определяться следующим выражением:

1. Эквивалентный входной ток шума.

В

ходной ток шума вызван флуктуациями постоянного входного тока Iб и может быть представлен в виде эквивалентного генератора тока, подключенного параллельно базовым выводам (рис. ). Квадрат спектральной плотности эквивалентного тока шума может быть найден из соотношения:

Т
ак как , то эквивалентный входной ток шума может быть представлен в следующем виде:

1. Полное эквивалентное напряжение шума.

Полное входное напряжение шума может быть получено в соответствие со схемой изображенной на Рис. 1. Для получения выражения полного напряжения шума необходимо учесть внутреннее сопротивление источника сигнала, которое создает собственное тепловое напряжения шума, а также дополнительное напряжение шума, возникающее в результате протекания через это сопротивление входного тока шума. Эквивалентная шумовая схема для расчета полного напряжения шума изображена на Рис. 4 .

Рис. 4

В
се источники шума некоррелированны, поэтому квадрат спектральной плотности полного напряжения шума будет определяться следующим соотношением:

П
осле подстановки всех составляющих выражение примет вид:

А
нализ полученного выражения показывает, что полное напряжение шума зависит от o и имеет минимум в точке экстремума. (Рис. 5).

Рис. 5

Для определения оптимального значения тока o решается уравнение вида:

В

результате решения данного уравнения может быть найдено оптимальное значение тока o, при котором будет иметь место минимум полного входного напряжения шума:

1. Фликкер-шум.

Н

а низких частотах значительное влияние на шумовые характеристики ДК оказывает фликкер-шум, спектральная плотность которого может быть определена эмпирическими формулами:

Где fe , fi - граничные частоты, которые зависят от типа материала и лежат в диапазоне 10…1000 Гц.

Н
апряжение и ток шума для заданного диапазона частот, вызванные фликкер эффектом, могут быть расчитаны по следующим соотношениям:

Где fв , fн – соответственно верхняя и нижняя границы заданного диапазона частот.

Характеристики

Тип файла документ

Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.

Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.

Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.

Список файлов ответов (шпаргалок)