29. Шумовые хар-ки урч на биполярных транзисторах.

На рис. 6.14 приведена эквивалентная шумовая схема на БТ для области радиочастот. В ней реальный шумящий транзистор заменен идеальным нешумящим эквивалентным транзистором, а его шумовые свойства учтены с помощью четырех некоррелированных внутренних источников шума.

Генератор шумового напряжения U_шб отображает тепловой шум, возникающий в объемном распределенном сопротивлении базы r’_б. Средний квадрат напряжения шумов Принято считать, что сопротивление r’_б находится при температуре Т=293 К.

Рис. 6.14. Эквивалентная шумовая схема на БТ

Генератор шумового тока I_шб характеризует дробовые шумы прямого тока в области базы (1-α)I_э0 и тока насыщения I_э.нас причем, , где α=-h_21б ≈ 0,95...0,998 - коэффициент передачи эмиттерного тока в цепи коллектора в схеме с ОЭ.

Генератор шумового тока I_ш.к.нас отображает дробовые шумы тока коллектора, идущего от эмиттера r’_б. Средний квадрат шумового тока

Генератор шумового тока I_ш.к.нас учитывает дробовый шум тока насыщения коллекторного перехода, причем

Рис. 6.13

Эквивалентная шумовая схема, приведенная на рис. 6.14, неудобна для практических расчетов шумов, так как генераторы шумовых токов подключены к внутренней точке б' транзистора. Возможно преобразование ее к схеме, приведенной на рис. 6.13, приняв I_шз = I_шб и

Коэффициент шума растет с увеличением частоты за счет изменения величины B₁₁=₀C₁₁, G₁₁ и Y₂₁. Он зависит от режима работы биполярного транзистора через шумовые параметры R_ш.тр(I_k0) и G_ш.тр(I_б0)

При оптимальной проводимости источника сигнала

коэффициент шума достигает минимального значения

Ш_мин=1+2[r’_бG_ш.тр+R_ш.трG₁₁+(r’_б+R_ш.тр)G*_ист]

В режиме согласования по мощности

Тогда

Ш_согл=1+(r’_б+4R_ш.тр)G₁₁+[G_ш.тр(1+r’_бG₁₁)+ r’_бB²₁₁]/ G₁₁

Режим согласования на входе приемника является основным в УРЧ на БТУ так как режим оптимального рассогласования редко приводит к уменьшению коэффициента шума. В общем случае для уменьшения коэффициента шума активный элемент следует выбирать с возможно меньшим значением произведения R_ш.трG₁₁. По этой причине в первом каскаде приемника предпочтительнее применение ПТ.

30. Устойчивость работы урч

В преселекторе всегда имеются цепи, образующие связь между контурами и влияющие на основные характеристики УРЧ. При сильной ПОС может наступить режим генерации и усилитель превратится в автоколебательную систему. При малей­шем изменении параметров АЭ, например из-за изменения тем­пературы или напряжения питания, будут резко меняться усиле­ние и полоса пропускания усилителя. Поэтому к УРЧ предъявля­ют требование устойчивости, под которой понимают не только отсутствие самовозбуждения, но главным образом постоянство его параметров в процессе эксплуатации.

Причиной возникновения обратной связи в УРЧ является на­личие внутренней проходной проводимости Y₁₂ в усилительном элементе, связывающей контуры ВЦ и УРЧ. Для количествен­ной оценки влияния внутренней обратной связи усилительного элемента на свойства УРЧ определяется коэффициент устойчи­вости к_уст, который является мерой удаленности усилителя от порога самовозбуждения. При к_уст=1 обратная связь отсутствует, что соответствует максимальной устойчивости усилителя. При к_уст=0,8...0,92 (к_уст =1,1...1,2) изменение коэффициента усиле­ния и полосы пропускания под действием ПОС (ООС) не пре­вышает 20 %. Чем ближе к_уст к 1, тем устойчивее работает усили­тель.

Активность АЭ определяется отношением модулей проводимо­сти прямого действия (крутизны) и проходной проводимости .

Для полевого транзистора =S слабо зависит от частоты. Что же касается проходной проводимости то эта величина имеет емкостной характер и на высоких частотах равна . Из рассмотренного следует, что усиление УРЧ должно быть ограничено. В этом случае оно носит название устойчивого усиления.

При идентичности контуров ВЦ и УРЧ коэффициент

будет уменьшаться с увеличением рабочей частоты.

Из формулы следует, что проверять усилитель на устой­чивость следует на верхней граничной частоте диапазона. Пред­почтение для УРЧ следует отдавать АЭ с наибольшим отношени­ем S/ С₁₂. Искажения АЧХ преселектора будут более значительными в случае построе­ния УРЧ на БТ.