Диссертация (1143140), страница 55

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

Текст из файла (страница 55)

П.4-1.bceb Rbbi1rVCg m e  j Vi2ReeeeeРис. П.4-1. Эквивалентная шумовая схема транзистора с гетеропереходомНа рисунке eb, ee – источники теплового шума, связанного с сопротивлениями базы иэмиттера; i1, i2 – входной и выходной генераторы шумового тока, связанные с дробовымшумом переходов эмиттер – база и коллектор – базаi12  2qI b f  2kTnb g  f ,i22  2qI C f  2kTnc g m fгде nb и nc – факторы идеальности переходов эмиттер – база и коллектор – база соответственно,gπ = 1/rπ – динамическая проводимость перехода эмиттер – база.Используя описанную эквивалентную шумовую схему, коэффициент шума F можнозаписать в видеFnc1  g 22  nb  1  f f CGs  2    G где r = Rbb+Ree; fC r 2 g2sBs2    nc n r 1    r c Gs   2(П4.1)ncBs nc frnbncr22 22n0   1  f f C    G  f  r  r 1  f f C  sCg– частота отсечки коэффициента усиления по току.2 CШумовые параметры при этом имеют вид:n n Rn  r 1  c   r c  r 2Gn2Gn g2(П4.2)nc22 nb   1  f f C 2 RnGn  nc f fC2 RnGn rnbnr1  f 2 f C2  cr rПосле преобразований с учётом обратной связи:274 n n r 2 gnRnf  r 1  c   r c 22Gnf g2nc22 nb   1  f f C  nc22 22 2nb   1  f f C   G f   C f   nc nc r 2 g  r 1    r22 nc22 n1ffC   b  Gf 2Rn Gn2Rn Gnff(П4.3)C f nc fG f rnb C f rC f nc;1  f 2 f C2 fCrrnc fn  n  C f r ncf 2  2C f r 1  c   r 2 g  C f  nb  c 1  2   fCf C  rnbn n r1  f 2 f C2  c  2G f r 1  c  r rG f r ncn r 2 g G f  nb  c 1  f 2 f C2 Вводя параметр качества транзистора A  re fT  re f C  и учитывая, что g   1 ,rer  re  rb , получим итоговое выражение для коэффициентов C и D ФПУ с предусилителемна биполярном транзисторе с гетеропереходом:2nc   nc  re nc  rb  re  nc  1 Cnrr1n b b2 re    b e    22 re   (П4.4)2 n r r n   GL  G f   1  c  b e  nb  c    GL  G f  re   22 n  r n r  r  n D   rb  re  1  c   e c  b e  nb  c    C f  Cd   22 re    nr r n  n  rn Cd2 RC 1  c  b e  nb  c   2G f  rb  re 1  c   e c re 2rb  re 2  n2rebnc   nc re1  rb  re GL  G f     2 A2 2 22 2  nc re CC  C f 2AТаким образом, из приведённых соотношений видно, что чувствительность ФПУ зависитот идеальности гетеропереходов используемых транзисторов.275Приложение 5.

Чувствительность ФПУ с предусилителем на полевых транзисторах вмикроволновом диапазонеРезультаты расчётов по известным аналитическим зависимостям чувствительности ФПУс предусилителями на полевых транзисторах от скорости передачи информации и другихпараметров [81, 82] показывают значительное расхождение с экспериментом.

Это объясняетсякак несовершенством методики в целом, так и неточностью положенных в её основуфизических эквивалентных схем транзистора.Соотношения (П1.5) для FET (Приложение 1) были получены с использованиемэквивалентной схемы для средних частот. Появление малошумящих полевых транзисторов,работающих в микроволновом диапазоне, таких, как MESFET и транзисторов с высокойподвижностью электронов (HEMT), вызвало большой интерес к этим устройствам. Врезультате появилось большое число публикаций, посвящённых исследованию шумовыхсвойств новых транзисторов [189-191]. Современные ВОСПИ работают со скоростьюпередачи данных более чем 40 Гбит/с, поэтому представляют значительный практическийинтерес полученные в диссертации аналитические выражения для расчёта чувствительностиФПУ с предусилителями на СВЧ FET.Примем в качестве шумовой модели транзистора модель [189], эквивалентная шумоваясхема которой приведена на рис.

П.5-1. На этой схеме eg, ic – некоррелированные шумовыеисточники, первый из которых представляет тепловой шум сопротивления затвора, а второй –случайные флюктуации тока стока.CdgG egDrgCgsVg dsCdsicg m e  j VSРис. П.5-1. Эквивалентная шумовая схема СВЧ полевого арсенид-галлиевого транзистора(FET GaAs) в микроволновом диапазонеКоэффициент шума исследуемой схемы:2 2gc 1   2C 2f rg2  Bs 2 gcC f2 g c rg 2C 2fBs2  1 gc C fF  1  Gs  2  rg 2222Gs g m2   2CgdGs  g m2   2CgdGs g m2   2Cgdg m   2CgdC f  C gs  C gd где(П5.1)После преобразований выражения для компонент шумового тока C и D приобретают вид2762g C   rg  2c   GL  G f   GL  G fgm (П5.2)2gc  Ct  C f  Cc 2D   C f  Cd  rg  g cCt2 2gm2  rg  GL  G f   2rg  GL  G f   Rs Cd2 1  2G fgc   r g  g m2    277ЛИТЕРАТУРАМонография:A1.

Купцов, В.Д. Оптико-электронные устройства газоанализаторов на основе эффектапроявления молекулярных ядер конденсации / В.Д. Купцов, В.Я. Кателевский, В.П.Валюхов. – СПб: Изд-во Политехнического университета, 2012. – 142 с.Публикации в журналах, входящих в перечень ВАК:A2. Валюхов, В.П. Согласование фильтров на поверхностных акустических волнах врадиоэлектронных трактах / В.П. Валюхов, Ю.В.

Иванов, В.Д. Купцов // Радиотехника.– 1998. – № 1. – С. 82-87.A3. Валюхов, В.П. Расчет коэффициента шума каскадных широкополосных усилителей /В.П. Валюхов, В.Д. Купцов, А.И. Сурыгин // Известия вузов. Радиоэлектроника. –1984.– т.27. – № 10. – С. 82-83.A4. Купцов, В.Д. Чувствительность фотоприемных устройств волоконно-оптических линийсвязи / В.Д. Купцов, В.П. Валюхов // Научно-технические ведомости СПбГПУ.

Cер:ИТУ. – 2010. – т.6. –№ 113. – С. 31-36.A5. Купцов, В.Д. Газоанализаторы на основе эффекта молекулярных ядер конденсации / В.Д.Купцов, Р.А. Кянджециан, В.Я. Кателевский, В.П. Валюхов // Научно-техническиеведомости СПбГПУ. Сер: ИТУ. –2010.

–т.6. – №113. – С. 145-150.A6. Купцов, В.Д. Светорассеяние аэрозольными частицами в газоанализаторах намолекулярных ядрах конденсации / В.Д. Купцов, Р.А. Кянджециан, В.Я. Кателевский,В.П. Валюхов // Научно-технические ведомости СПбГПУ. Сер: ИТУ.

–2011. –т.1. –№115. – С. 178-187.A7. Демин, С.В. Газоанализаторы на молекулярных ядрах конденсации для определенияконцентрации отравляющих веществ / С.В. Демин, В.Д. Купцов, В.П. Валюхов, В.Я.Кателевский // Научно-технические ведомости СПбГПУ. Сер: ИТУ. –2011. –т.2. –№ 120.– С. 183-191.A8. Купцов, В.Д. Шумы акустоэлектронных приемных устройств на поверхностныхакустических волнах / В.Д. Купцов // Научно-технические ведомости СПбГПУ. Сер:ИТУ.

–2011. –т.2. –№ 120. – С. 47-55.A9. Кянджециан,Р.А.Высокочувствительныегазоанализаторынабазедетекторамолекулярных ядер конденсации для экологического мониторинга и контролявысокоэффективных фильтров / Р.А. Кянджециан, В.Я. Кателевский, В.П. Валюхов, В.Д.Купцов, С.В. Демин // Альтернативная энергетика и экология. – 2011. – №.10.

–т.102. –С. 32-42.278A10. Rybin, E.N. Thermodynamics of Nucleation of Supersaturated Vapor on MolecularCondensation Centers / E.N. Rybin, V.P. Valyukhov, V.D. Kuptsov // Technical Physics. –2012. – Vol. 57. – № 8. – P. 1062–1067.A11. Rybin, E.N. Simulation of Supersaturated Vapor Nucleation on Molecular CondensationCenters / E.N. Rybin, V.P. Valyukhov, V.D.

Kuptsov // Technical Physics. – 2012. – Vol. 57.– № 8. – P. 1068–1074.A12. Kuptsov, V.D. Optoelectronic system of the aerosol photometer in the detector of molecularcondensation nuclei / V.D. Kuptsov, V.Y. Katelevskii, V.P. Valyukhov, E.N. Rybin //Technical Physics. – 2013. – Vol. 58. – № 8.

– P. 1211–1218.A13. Пат. 2472595 РФ, МПК В07С 5/346. Способ сепарации минералов / Новиков В.В.,Рудаков В.В., Злобин М.Н., Малаховский В.И., Купцов В.Д., Валюхов В.П., Купцов М.В.,Ольховой В.А.; заявитель и патентообладатель Новиков В. В. – № 2011150666/12;заявл.14.12.2011; опубл. 20.01.2013, Бюл.

№2. – 11 с.A14. Купцов, В.Д. Чувствительность фотоприемного устройства на основе интеграторафототока / В.Д. Купцов, В.П. Валюхов // Электромагнитные волны и электронныесистемы. –2014. – т. 19. – № 7. – С. 17-24.A15. Купцов, В.Д. Фотоинтегратор детектора молекулярных ядер конденсации / В.Д. Купцов,В.П. Валюхов // Научно-технические ведомости СПбГПУ. Физико-математическиенауки. – 2015. – т. 218. – № 2. – С. 61-73.A16. Aladov, A.V. Wireless networks of energy efficient dynamically controlled LED sources / A.V.Aladov, V.P. Valyukhov, V.D. Kuptsov, A.L. Zakgeim, M.N.

Mizerov, S.V. Demin, А.V.Valyukhova // Научно-технические ведомости СПбГПУ. Физико-математические науки.– 2017. – т.10. – №2. – С. 28-36.A17. Aladov, A.V. Special features of radio control link for energy efficient LED light sources / A.V.Aladov, V.P. Valyukhov, V.D. Kuptsov, S.V. Demin, A.V. Valyukhova // Научнотехнические ведомости СПбГПУ. Физико-математические науки. – 2017. – т.10. – №2. –С. 16-27.Публикации в трудах международных конференций, индексируемые в системахцитирования Scopus и Web of Science:A18. Kuptsov, V.D.

Light scattering by aerosol particles and air in the molecular condensation nuclei(MCN) detector / V.D. Kuptsov, V.Y. Katelevsky, V.P. Valyukhov, E.N. Rybin // Proc. SPIEInternational Symposium on Optical Engineering + Applications, Reflection, Scattering, andDiffraction from Surfaces IV. – 2014. – Vol. 9205.A19.

Kuptsov, V.D. Optical sensors based on the molecular condensation nuclei detector / V.D.279Kuptsov, V.Y. Katelevsky, V.P. Valyukhov // Proc. SPIE Optical Sensors. – 2015. –Vol. 9506.A20. Kuptsov, V.D. The threshold sensitivity of the molecular condensation nuclei detector / V.D.Kuptsov, V.Y. Katelevsky, V.P. Valyukhov // Proc. SPIE International Conference on OpticalMetrology. – 2015. – Vol. 9525, Optical Metrology.A21. Kuptsov, V.D.

The System of Registration and Calculation of Penetrating X-ray / V.D.Kuptsov, J.S. Markelov // Proc. IEEE 2015 International Siberian Conference on Control andCommunications (SIBCON). – 2015. – P. 1-5.A22. Kuptsov, V.D. Optical instrumentation systems for environmental and structural healthmonitoring based on the molecular condensation nuclei (MCN) detector / V.D. Kuptsov, V.Y.Katelevsky, V.P. Valyukhov, A.V. Aladov // Proc. SPIE, Optical Sensing and Detection IV.

–2015. – Vol. 9899. – P. 98991X.A23. Kuptsov, V.D. Noise optimization of surface acoustic wave devices in electronic systems / V.D.Kuptsov // Proc. 2016 IEEE International Ultrasonics Symposium (IUS). – 2016. – P.1–4.A24. Aladov, A.V. Spatial distribution of current density and thermal resistance of high-powerAlInGaN "vertical" and "face-up" light-emitting diodes / A.V. Aladov, V.D.

Характеристики

Список файлов диссертации