hhis11 (558077), страница 5
Текст из файла (страница 5)
,:.-'бийг«з!ярные клк пгх!евые «рак. ч;...Мы покорна пред««ставим рт.-- : га вопроса еликоборсзв, луч ставку«лзей двух сасз язаюп!кхся пазвозим в кн«ерссах чж ткай жт 1Гз 10" 105 !0" йи, Ом Рнг 7 50 Палим напряжение вхолно«о ыума е, тси, «пел» иа бипо,«ярном гран э«с«сре 1.МЗ94 лри раэлнзных ус юанях е сравнении с ПТ с г л «крехолол« 7746465 М« я, лнтиая со«пасов «нна» пара лг -биполярных юавэяс«оров ЕМ !94 ««рк, »1 н и 1„= ! мкА -.— К мА. борьбы сражаться двум командам )з)аг)опа1 Бе«в!сов«)вс1ог, выбрав дв) х едино.
барцсн Итак. в биполярном углу-великолепный монолитный ЕМ394 - согласованная вара со сверхвысоким Г).-уже готовый к состязаниям гсм. выше). Ок работает на частоте 1 кГц с «оком коллектора от 1 мкА до 1 МА !рис. 7 501. Команда ПТ представлена монолитной парой согласованных и-канальных ПТ с р — л-переходом 2Ы6483.
знаменит ой своим потрясающе низким уровнем шумов к превосходжцей, как принято считать. по :иим параметрам биволярньгс гранэисгары С«гласно паспортным данным, она рассчитана галька ка лиавазан тока стоки о 100 .ц«400 мкА !'рнс .~.51), Кза жс Гюбедигельу Решение ока.ыва- Рл. 7 ' !Маме ««»пряже«п«с азол«и «' ы«ма г ем Птс« и-ларс;о«ом Зжбаб, в «равнении .: бил "«яры;м «рами -,*ором 0МЗ94 Мон.«лкэ вся сы.ж ов иная пар» 466 Глава 7 Г)рацизионныс схемы и малопумявма аппаратура 467 30~ г~ ш» и др и !О э Е ! Гяя Гла !!!я СляраГяаваение,ОИ 7.!5. Шум ПТ ется двойственным Полевой транзистор набирает очки по минимизации коэффициента шума КШ(ЗГ,„), достигая феноменального значения 0,05 лБ и держась намного ниже 0,2 дБ при полном сопротивлении источника от 100 кОМ до !00 МОМ.
В области больших сопротивлений источника ПТ непобедимы Биполярные транзисторы опережают при малых сопротивлениях источника, в частности меньших 5 кОМ, и моГ ут достигать О,З дБ КШ при ЗГ„=- 1 кОМ при соответствующем выборе тока коллектора. Для сравнения: ПТ имеют КШ при сопротивлении источника 1 ЯОМ не лучше 2 ЛБ из-за большего шума напряжения е Как н в боксе, где быть лучшим в драке еще не означает иметь шанс на участие в чемпионате мира, так и здесь имеются несколько юных претендентов на звание лучшего малошумящего транзистора.
Например, в камплементарных ПТ с р-л-переходом 2БЗ72 и 2БК147 фирмы Тояй!Ьа используется ячеистая геометрия затвора, что позволяет получить феноменально низкое значение е 0,7 НВ,'Гцыа при З = Ю МА (это эквивалентно тепловому шуму 30-омного резистора!). Но ведь зто ПТ с нх малым входным током (и поэтому малым Г ), а отсюда и то. что шумовое сопротивление примерно равно Ю кОм При использовании их в усилителе при сопротивлении источника, равном их шумовому сопротивлению (т.е при ЗГ„= 10 кОМ), эти транзисторы непобедимы- температура шума составляет всего 2 К! Перед тем как бежать покупать мешок этих замечательных ПТ. выслушайте несколько критических замечаний, которые заставят усомниться в безграничности их возможностен - этн ПТ имеют высокую входную емкость и большую емкость обратной связи (85 и 15 НФ соответственно х что делает их оГраниченно Годными иа высоких частотах.
Их родственник ОБК117 в данном отиоГденни лу:ппе, но ! неГО выше е . Те же критические аргументы справелливы для биполярньГх комплементарных пар 2$О786 и 2БВЗЗТ фирмы Тоуо- Войщ, у ко ~орьГх при е, по крайнси мере не выше 0,55 НВ;Рцыа при умерен- ных значениях полного сопротивления я ..'-,' ТОЧНИКа И ЧЯСТОТЪГ МОЖНО ПОЛУЧИТЬ Лаке. лучшие рабочие параметры Малое полное сопротивление иеточиякя я Биполярно-транзисторные усилия с~я, обеспечивают очень хорошие шумовые параметры в диапазоне полного солце„ тивления источника от 200 Ом до ! МОИ соответствующий оптимальный ток ЯОГь, ° лектора лежит обычно в диапазоне ш".';:,! нескольких миллиампер до 1 мкА.
те",~ токи коллектора, используемые во вход,'„' ном каскаде малошумящего усилителя несколько меньше, вообще говоря, чейл в не оптимизированных по уровню НГуй(' усилительных каскадах. При очень малых полных сопротввяь",Г ниях источника (например, 50 Ом) все!~~~'" будет преобладать шум напряжения трдГ)Г»!1 зистора и коэффициент шума будет Г(ауа( удовлетворительным. В этом случае дф~;,В ше всего использовать трансформауя~-';,;Г для увеличения уровня (и сопротивлеяГЗ)я",г источника) сигнала, рассмаз ривая д)!)~»,'. этом сигнал на вторичной обмотке сигнал источника. Вь»СОКокачествеи!й(гй! преобразователи сигнала выпускаГотй~»а( фирмами Затея и Рг!псе!оп Арр!!СГ!.Мр: яеагсй.
Например, выпускаемая последй)З(:..-; фирмой модель ПТ-предусилителя: $4(1)Г:, имеет такие шумы напряжения и тока.':з)ч!х наименьший коэффипиент шума иабх(члаа) дается при полном сопротивлении исшуХ: ника сигнала около ! МОМ. Сигналыч~.:;. готы 1 ьгц с полным сопротивлевяе)а'...: источника порядка 100 Ом плохо согда':.;., суются с таким усилителем, так как ЛГу9:,1 напряжения усилителя бу чет ГГамцоа!':.
', больпзе теплового шума исгочиика сигяа,"ЛЗ аа; в резулщ а Ге. если таков сш нал лола%; . прямо на усилитель, коэффшнГСИГ шуФл будст раисн ! ! Л!» ЕСЛИ ЖЕ ИСГГОЛЬЗОВЯТ!а ''»Г встроенньп! (Иеобязательныя; ЛГ»вьГГЯЯФ:'-: щий трансформатор.
то уровень свгя9~.' ПОВЫШастея Вмсетс С цОЛНЬГМ сОГЗрот!~~'' '' .Гением источника, превышая цбм ГГапй!;"!"- жених усилителя, и коэффициент Гл)ЧЯ) становится равным 1.0 ЛБ На радиочастозах начиная к прива-';„ ру, прнблизителыГо от 100 к1 п, хс Роди~:.' трансформатор сделать довольно ХЕГХЯ'.' как для янастраиваемыхм (узкоГН»чосяьд н широкополосных сигналов. При ;:Частотах легко построить атраисОриую линию передачиа с широ' Носой частот и очень хорошими рами Некоторые пути для этого отрим в гл. !3, т. 2.
А вот на "ЯГИС готах (звуковых и ниже) приме";, ансформаторов проблема яично. ''',яяямечаиия: (а) Напряжение растет онально отношению числа витотяах, а полное сопротивление. онально квадрату этого отношеОму выходное полное сопротивсформатора. повышающеа.о на' ев два раза, превосходит входное ''Фепротинление в четыре раза (за "' сания энергии) (б) Трансформа' ".
вершенны. При низких частотах 'яможет доставить хлопоты магЯгасышение, при высоких — емкость ность обмоток, и всегда на' ' я потери из-за магнитных чжрдечиика и сопротивления обОаледнее к тому же является м теплового шума. Тем не ме; работе с источником сигнала, ' 'очень малое полное сопротивбора у вас нет. а применение ' 'матора„как показываег преды' имер, дает огромньпя выигрыГЛ. 'цучшить режим работы с малым ",-сигнала и малым сопротивлеисгочника„можно применять ескую аппаратуру вроде охлаж!ТраГГсформазоров. сверхпроводясформаторов. а также СКИП водящие Кван'Г овые Интер- ' -нные Приборы).
С помощью В можно измерять напрюкение по- ГЯО ' В' (в! И снова предупреж. , пы. айтесь улучпля: ь режим рабовляя ЛОсле.ГОвательныи резистор сигнала с малым полным лением Вы прос ГО окажетесь 'ой жертвой !»аспростраиенного ния насчет коэффициента шума полное сопротивление источии'большнх значениях полиоГО сония истОчника. Нревьпцакяцих.
100 кОм, преобладает шум тока ра и лушшм устроиством для с малыми шумами будет ПТ. Рас Т 52 Зависимасяв плотности аавряасаая тепло. во~о шума о~ совротввасяяя ври температуре 25'С Показана таама ало»вость »оса ш»ма в рамам» короткого замыкания Хотя у него шум напряжения обычно больше, чем у биполярного транзистора, но ток затвора и его шум исчезающе малы, поэтому ПТ являются идеальными устройствами для усилителей, работающих с источником сигнала с большим полным сопротивлением и дающих малый шум. В связи с этим иногда полезно трактовать тепловой шум как шум тока Г =- е ;йа, что позволяет сравнивать вклад шума источника и шум тока усилителя (рис. 7.52). Для ПТ можно использовать ту же модель шума усилителя, что и для биполярного транзистора.
т е. последовательно со входом соединить источник шума напряжения н паранчельно присоединить источник шума тока. Прн этом анализировать шумовые параметры можно так же. как зто делалось дтя биполярных травзисторов (см., например, рис. 7.51 в разлелс, посвященном сравнению ПТ и биполярных транзисторов) Шум напряжения ПТ с р и-переходом. Для ПТ с р и-переходом шум напряжения есть, в супшости, тепловой шум с« противления канала. который приближен. но описывается формулой ес .= 4)сТ((2:З)(Гд )З В','Гц., абк Г'аааа ! Праиизи»заема схемы и м иашумииви аииаратура 469 ГГ Я ! Е' -=' !Г! ';. ''сяс!Ои з, Со где величина. обратная крутизне, играет роль сопротивления в форм.:.ле теплового шума. Так как крутизна расзет вмесш с током стока Гкак ~1,!. лля снижения шума напряжения имеет смысл, чтобы ПТ работали с большим током стока Однако.
поскольку а прелсзавляет собой тепловой и!ум, пропорциональный 1,„сд а крутизна, в свою очередь, пропорциональна ~1с, то с,, в конечном счете пропорциональна 1,-''. При столь слабой зависимости с от 1, не следует сильно увеличивать ток стока, так как это ухудшит другие параметры усилителя. В частности, ПТ, работая прн большом !оке, нагревается, что (а) уменьшае! д„, (б) увеличивает дрейф напряжения сдвига и КОСС и (в) драматическим образом увеличивает сок утечки затвора. послелиии эффект фактически может роедииита шум напряжения за счет некоторого вклада в е„, фликкер-шума. связанного с током утечки затвора.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
