з загально виток, принципова схема Якого наведена на рис. 6 а. На наведеній схемі резистори RH та RC НАВАНТАЖЕННЯ фотодіода та транзистора відповідно. На еквівалентній шумовій схемі (рис. 6 б) наведені джерела шумових струмів Польового транзистора. Польовий транзистор має крутизну g у робочій точці, міжелектродні Ємності Сзв, СЗС та Ссв, резистор rc враховує Опір каналу, Ic - джерело фотострум,-qмUзв - джерело Струму сигналом, что управляється напругою. СДМ Складається з Ємності фотодіода та монтажної. У Польових транзісторі є три основних джерела Струму, что характеризуються спектральними щільностямі: тепловий - каналу Niк, дробові - Струму вітікання заслону Nіз, та наведень на затвір шум каналу Nізн внаслідок зв'язку через Ємність виток-заслін. Спектральні щільності потужності струмів та напруг візначаються формулами:-дробовий шум вітікання затвору
, (10)
-де q - заряд електрона;
-тепловий шум каналу
, (11)
де G1 = 0,7 для кремнієвого Польового транзистора, та G1 = 1,1 для арсенід-галієвого Польового транзистора, крутизна вольт-амперної характеристики транзистора у робочій точці;
-шум каналу наведень на затвір
, (12)
де G2 = 0,3 для кремнієвого Польового транзистора, та G2 = 1 для арсенід-галієвого Польового транзистора, gm - крутизна характеристики у робочій точці.
В
Можна вважаті, что для тихий частот, при якіх віконується нерівність wCBX/gm <<1, Y - параметри Польового транзистора мают вигляд
Y11 = jwCвх; Y12 = gm.
При цьом его вхідна статична провідність дорівнює
Y11 = RH-1 + jwC1; C1 = Cдм + СЗС; СДМ = Сд + См,
де Сд та См - Ємності фотодіода та монтажна відповідно.
Знайдемо спектральний щільність потужності шумового Струму, наведеного до входу підсілювального каскаду, вважаючі, что складові шумів Польового транзистора некорельовані
, (13)
де модуль коефіцієнта підсілення по Струму дорівнює
(14)
Тепер спектральний щільність еквівалентного шумового Струму на вході Польового транзистора з урахуванням (12) - (13) дорівнює
(15)
Еквівалентній Шумові струм, привидів до входу попередня каскаду підсілювача на Польових транзісторі, можна найти, ЯКЩО провести інтегрування (14) за частоті на інтервалі [0.].
(16)
де F - частота в МГц, J1 та J3 - інтегральні КОЕФІЦІЄНТИ, что залежався від виду нормованої амплітудно-частотної характеристики H (jf) підсілювача.
спектральний щільність шуму напруги вхідного каскаду на Польових транзісторі у колі зворотнього зв "язку в разі йо наявності має вигляд
.
Аналізуючі (16), можна сделать Висновок, что для Зменшення шумів вхідного каскаду підсілювача звітність, вібіраті транзистори з мінімальнімі значень Струму вітікання затвора, что створює дробовий шум цього каскаду, потрібна такоже максимальна крутизна характеристики транзистора.
Вхідній каскад на біполярному транзісторі. Знайдемо вирази для спектральної щільності шумів вхідного каскаду підсілювача на біполярному транзісторі, что включень за схем з загально емітером (рис. 7).
На наведеній схемі RН та RК - резистори НАВАНТАЖЕННЯ фотодіода та транзистора відповідно. Еквівалентна Шумова схема каскаду має міжелектродні Ємності СБЕ та СБК, Опір бази r дінамічні опори емітерного rбе та Колекторная rбк переходів, а такоже джерело Струму сигналом, Яку управляється напругою-gmUбе, gm - крутизна характеристики транзистора в робочій точці.
В
Основними Джерелами Струму біполярного транзистора є Такі:
- дробові струм бази, І2б та дробовий шум Струму колектора I2к;
- теплові шуми U2б опору бази rб.
Спектральні щільності ціх шумів дорівнюють: дробового шуму постійної складової Струму бази
, (17)
дробового шуму постійної складової Струму колектора
, (18)
тепловому шуму послідовного опору бази (В2/Гц)
(19)
спектральний щільність еквівалентного шумового Струму вхідного каскаду підсілювача знаходится Наведені усіх джерел шуму до его входу, при цьом береться до уваги ті, что джерела Струму некорельовані
, (20)
де Y'1 = jCдм; Y1 = rбе + jC1; C1 = Cдм + СБЕ + СБК;
gm = qIk/kT; rбе = bkT/qIk; b = Ik/Iе, - коефіцієнт підсілення по Струму;
Y21 @ gm.
Підставляючі у (20) відповідні Значення его складових (16) - (19), перетворюючі (20), маємо
, (21)
де а0 = 2qIб; а2 = 4кТ (С21/2gm + С2дмrб). p> Еквівалентній Шумові струм может буті знайдення інтегруванням (21) у Смузі частот [0, Г]
, (22)
де b1 = а0, b2 = 4p2а2, I1, I3 - інтегральні КОЕФІЦІЄНТИ, что залежався від вигляд нормованої амплітудно-частотної характеристики підсілювача.
Існу...
