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    8. 輸入等效噪聲,等效噪聲電壓,電流介紹
      • 發(fā)布時間:2023-06-07 21:34:21
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      輸入等效噪聲,等效噪聲電壓,電流介紹
      有源器件的輸入等效噪聲是一個虛構(gòu)的量,它不能在電路的輸入端實(shí)際測量到,它只是在輸出端測量到的噪聲除以電路增益,而等效到輸入端,目的是便于比較不同電路的噪聲特性。
      在以上的討論中,我們假定了輸入?yún)⒖荚肼暱梢杂门c輸入串聯(lián)的一個電壓源來模擬。如果電路的輸入阻抗不是非常大,且信號源的源阻抗并不是可忽略,那么這種表示一般是不完善的。
      要知道原因,可以考慮圖(a)的共源級電路,這里Cin表示輸入電容,為簡單起見忽略1/f噪聲。由式計算得到電路的輸入?yún)⒖荚肼曤妷簽?kT/( 3gm)十4kT/(gmgmRD)。
      現(xiàn)在假設(shè)前級電路用一個有感性輸出阻抗的戴維南等效電路來模擬(圖b),為計算噪聲把電路簡化為如圖©所示,我們嘗試找出當(dāng)L1增加時的輸出噪聲。
      由于電壓分配在sL1和1/( sCin)上,Vn在M1柵極上的影響以及因此在輸出端的影響,隨L1趨于無窮大時變成零。但是,這個結(jié)果是錯誤的,因?yàn)殡娐返妮敵鲈肼暤扔?8kT/3)gmRD*RD+4kTRD,并且與L1和Cin無關(guān)。
      輸入 等效 噪聲
      如果電路的輸入阻抗有限,僅用一個電壓源模擬輸入?yún)⒖荚肼暎馕吨?dāng)信號源Vn的阻抗變大時輸出噪聲趨于零,這是個錯誤的結(jié)論。
      為解決這個問題,我們用一個串聯(lián)電壓源接一個并聯(lián)電流源一起來模擬輸入?yún)⒖荚肼暎鐖D(d)所示,這樣如果前級電路的輸出阻抗假設(shè)值很大,從而減小了Vn的作用,但I(xiàn)n的在輸入端產(chǎn)生噪聲。
      可以證明,用Vn和In一起表示輸入噪聲是必需的,并且足以表示任何線性二端口電路的噪聲。
      輸入 等效 噪聲
      如何計算Vn和In呢?因?yàn)閷τ谌魏涡盘栐醋杩?該模型都是正確的,所以考慮兩種極限情況:信號源阻抗為零和無窮大。如圖(e)所示,如果信號源阻抗是零,In不產(chǎn)生電壓對輸出噪聲沒有影響,在這種情況下測出的輸出噪聲僅由Vn產(chǎn)生。
      同樣地,如果輸入是開路的(圖f),那么Vn對輸出沒有影響,而輸出噪聲僅由In產(chǎn)生。即:輸入端信號源內(nèi)阻足夠小或短路時,測的輸出噪聲除以增益,就是Vn。而信號源開路時,測的輸出噪聲除以增益,就是In。一般情況下使用Vn/In共同模擬輸入噪聲。
      輸入 等效 噪聲
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