Главная  Журналы 

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 [ 62 ] 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99

величина Cr полагалась равной нулю. Большая разница между предельными значениями кривых рис. 98 для низких частот обусловлена дробовым шумом затвора, который, как следует из (9-41), быстро убывает с ростом частоты.

Экспериментальные данные, полученные в [301] как для ПТУП, так и для МОП-ПТ, хорошо согласуются с теорией. В случае МОП-транзистора, вследствие малого тока затвора, на низких частотах практически не наблюдается роста Р при увеличении Rs, как это имеет место для ПТУП (рис. 98).

А/Гц


Рис. 98. Зависимость полного шумового тока на выходе от сопротивления источника сигнала для транзистора с управляющим р-п-переходом

f, Гц: 7 - 10; 2-10=; 3 - 10; 4-10*; 5 - 10=

Приближенное выражение для коэффициента шума в области низких частот можно получить из (9-36) в виде:

f =1

4kTRsdt\

--hhRs -

Re[C,(l+/coC,„i?s)]

lj-Оптимальное сопротивление источника Rso, обеспечивающее минимальную величину F, в пренебрежении корреляционным эффектом, равно

p. Кобболд



Расчетные зависимости F{Rs) представлены на рис. 99. При больших значениях Rs кривые для частот 10 Гц- 10 кГц практически совпадают; с повышением частоты становится существенным шум затвора и коэффициент шума начинает быстро возрастать. Результаты экспериментальных исследований .шумовых параметров ПТУП, проведенных в. [302], соответствуют теоретическим расчетам.

9.4.3. Коэффициент шума на высоких частотах [303, 304]. Экспериментально установлено, что узкополосные высокочас-


10 Ом

Рис. 99. Низкочастотный коэффициент шума, рассчитанный для ПТУП с Сгя = =4 пФ, gm=2 мА/В в пренебрежении корреляционными эффектами

f, Гц: 7-10; 2 - 10; 3 - \№\ 4 - 10; 5 - 10=; 6 - 10=

тотные усилители на основе как ПТУП, так и МОП-ПТ имеют весьма низкий коэффициент шума [305]. Такие усилители обычно строятся по схемам с нейтрализацией межэлектродных емкостей. При идеальной нейтрализации входная проводимость является чисто активной (yii=l/Rin, где Rin - входное сопротивление, зависящее от частоты), а gfm(cu) fvgm= \y2i\ (когда рабочая частота значительно меньше предельной частоты прибора). Если коэффициент корреляции - мнимая величина, последний член в (9-36) пренебрежимо мал; кроме того, на высоких частотах можно не учитывать шум 1/f. В этом случае коэффициент шума для схемы ОИ записывается в виде:

1 r4(i + s/«.)!7,l

AkTRsdf



или, используя (9-38), (9-39), для режима насыщения

F=l +

0,67-f0,12

-f 0,3(сйС,„ад

где Сги -входная емкость без учета нейтрализации. Соответствующие зависимости F{Rs) для прибора с gm=3 мА/В, Сгп = =4 пФ и входным сопротивлением, равным активной составля-


70 Ом

Рис. 100. Теоретические зависимости высокочастотного коэффициента шума ПТУП в схеме с общим- истоком с нейтрализацией от сопротивления источника сигнала. Штриховая кривая соответствует схеме без нейтрализации

/, МГц: 1. V - 100; 2 - 200; 3 - 300

ющей последовательной цепи с R = 25 Ом, С = 4 пФ, представлены на рис. 100.

Практически достижимые параметры могут быть еще выше, чем приведено на рис. 100. Так, например, резонансный усилитель с нейтрализацией на эпитаксиальных ПТУП фирмы «Тэк--сас инструменте» TIS 88 на частоте 100 МГц имеет коэффициент шума Fmin=0,8 дБ {Rso~l,5 кОм); при [=400 мГц коэффициент "11=2 дБ (iso=700 0M).





0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 [ 62 ] 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99