10.1. Оптимальный выбор транзистора

Суть оптимального выбора транзистора с минимальным коэффициентом шума заключается в выборе транзистора, в зависимости от сопротивления источника сигнала:

• если сопротивление источника сигнала R_c > n 10 кОм (где n – целое число), то следует выбирать полевой транзистор;

• если сопротивление источника сигнала R_c < n 1 кОм (где n – целое число), то следует выбирать биполярный транзистор.

10.2. Оптимальный выбор рабочей точки

Оптимальный выбор рабочей точки заключается в изменении положения рабочей точки, в соответствии с выражением:

		I		IК0		1 Rс I Э0 4
							,		(10.4)
			К
							yш)
					2Srб	( Rc rб )( y Вх
где I		– ток транзистора в оптимизированной рабочей точке,							Iк0 и Iэ0 –
	к

токи коллектора и эмиттера транзистора в исходной рабочей точке соответственно,S – крутизна характеристики, R_c – сопротивление генератора сигнала, r _б – базовое сопротивление транзистора (объемное сопротивление базы транзистора), y_Вх – входная проводимость, y_ш –

эквивалентная шумовая проводимость.

Шумовая проводимость y_ш определяется по формуле (10.5).

				ш2			ш2
y ш	yВх2	U			хх U			кз	,	(10.5)
		4k T f K0

116

где U_ш² _хх – среднеквадратическое значение шумового напряжения на выходе усилителя при разомкнутом выходе, U_ш² _кз – среднеквадратическое значение шумового напряжения на выходе усилителя при КЗ на выходе, k

– постоянная Больцмана, f – полоса рабочих частот усилителя, K₀ –

номинальный коэффициент усиления усилителя.

10.3. Оптимальное согласование по шумам

Оптимальное согласование по шумам осуществляется в соответствии с критерием оптимальности, которым является выполнение равенства:

	1							ш2
Rc			U				кз		(10.6)
	yВх					ш2
		U								хх

Как видно из выражения (10.6), условие согласования по шумам не совпадает с условием согласования по мощности:

Rc opt	1	(10.7)
	yВх

При выполнении оптимизации с использованием всех трех способов результирующий коэффициент шума F_рез усилительного каскада оценивается по формуле:

yВх

N рез

1

ш2

ш2

(10.8)

U

хх U

кз

2kT

Контрольные вопросы

48. Как уменьшить тепловой шум усилителя?

а) Уменьшить номиналы используемых в усилителе сопротивлений.

б) Уменьшить температуру усилителя, используя различные системы охлаждения. в) Уменьшить полосу усиливаемых частот.

г) Увеличить коэффициент усиления усилителя. д) Увеличить запас усилителя по усилению.

48. Какой каскад многокаскадного усилителя оказывает наибольшее влияние на общий коэффициент шума?

а) Наиболее шумящий каскад.

б) Каскад с наибольшим коэффициентом усиления. в) Первый каскад.

г) Последний каскад.

д) Каскад с ВЧ коррекцией.

117

50. Какие способы позволяют уменьшить шум в усилительном устройстве? а) Оптимальный выбор транзистора.

б) Оптимальный выбор рабочей точки. в) Оптимальное согласование по шумам. г) Все перечисленные способы.

д) Ни один из перечисленных способов.