Микроконтролери и електроника
http://mcu-bg.com/mcu_site/

токов шум на диференциален усилвател
http://mcu-bg.com/mcu_site/viewtopic.php?f=7&t=10361
Страница 1 от 1

Автор:  mountaineer [ Чет Авг 02, 2012 9:10 pm ]
Заглавие:  токов шум на диференциален усилвател

Някой може ли да ми обясни на теория какъв трябва да е токовият шум на диференциално транзисторно стъпало? В смисъл, дали е sqrt(2) по-голям или sqrt(2) по-малък от шума на един единствен транзистор?

Напреженовият шум е ясен, че е по-голям със sqrt(2). По тази логика не би ли трябвало токовият шум да намалее точно толкова, за да се запази шумовата температура? Двата транзистора в диференциалното стъпало все пак са като два отделни усилвателя, които както и да са свързани, не може да им се понижи шумовата температура (нито на теория да се повиши...), както тя не може да се промени с обратна връзка. Може само да се променя единия шум за сметка на другия (напр. с паралелно свързване на транзистори или с трансформатор), но произведението им се запазва.

От друга страна, токовите шумове на двата транзистора са дробов шум на два отделни базови тока, т.е. би трябвало да са независими. Базите на двата транзистора се поляризират отделно - не е един ток, който "влиза от едната база и излиза от другата".

Рових по книгите (Motchenbacher, Horowitz&Hill, H. Ott) но така и не намерих ясно обяснение - темата все изглежда като заметена под килима. А има и обяснения, които направо си противоречат.

Автор:  sthx [ Чет Авг 02, 2012 10:27 pm ]
Заглавие:  Re: токов шум на диференциален усилвател

Oбъркването ти идва вероятно от това, че се смесват понятията. Токовият и напреженовият шум за които говориш, вероятно са ти дадени в някой справочник. Те обаче си имат своята физическа природа. Ако се разгледа модела на транзистора, ще се открият източниците им.

Напреженовият (топлинен, бял) шум е причинен от шума на което и да е съпротивление при температура отлична от абсолютната нула. Имаш базово съпротивление, омически съпротивления на преходите, контактни съпротивления. Всички те шумят.
Токовият шум (дробинков шум) се дължи на флуктуациите на тока, който тече . Колкото по-голям ток пуснеш през транзистора, толкова по-голям ще е и токовият му шум. Сиреч шумът зависи от избраната рабитна точка на транзистора.
Освен това има и фликер (розов, 1/f) шум. Дължи се на контактни и бог знае какви други явления. Понякога той се използва като за избор на по-надежден конкретен елемент от партидата. Обикновено този шум има значение до честоти 1-10kHz.
С една дума шумувите параметри, които се дават в справочниците за транзисторите са за конкретна работна точка и условия и трябва да се ползват с много внимание.

Шумовете не могат да се изваждат. Няма как единият шум да бъде инверсен на другия.

Със сигурност не съм изчерпателен, може и грешка да съм допуснал (годинките...), но дано съм бил полезен все пак. :)

Автор:  mountaineer [ Чет Авг 02, 2012 10:47 pm ]
Заглавие:  Re: токов шум на диференциален усилвател

Благодаря за поясненията!

Значи, интересуват ме само шумовете с бял спектър, 1/f ги оставяме настрана. Шумовият модел е най-простия модел за биполярен транзистор:

токов шум = дробов шум на базовия ток
напреженов шум = sqrt((дробов шум на колекторния ток*динам. съпротивление на емитера)^2 + (топлинен шум на обемното базово съпротивление)^2)

Да кажем, че за определен транзистор в определена работна точка знам и двата шума. Както става, като свържа два такива транзистора в диференциално стъпало? Това при положение, че работната точка не се променя.

Автор:  БатеВаньо [ Чет Авг 02, 2012 11:33 pm ]
Заглавие:  Re: токов шум на диференциален усилвател

Шумовете на двата транзистора (напрежителни или токови) са некорелирани и се сумират по мощност. Т.е. и в двата случая ще имаш увеличение с по sqrt(2).
А по отношение на връзката между токов и напрежителен шум на транзистора - това не са компонентите на шумовата мощност, както ги тълкуваш, а просто независими модели на различните шумови механизми в транзистора. Всеки един от тях създава някаква шумова мощност в товара или във вътрешното съпротивление на източника на сигнал и ефектът им също се сумира по мощност. Затова не е правилно да се твърди, че понеже единият се увеличава, то другият трябва да намалее. Просто какафонията се увеличава пропорционално на броя на "говорещите".

Страница 1 от 1 Часовете са според зоната UTC + 2 часа [ DST ]
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group
http://www.phpbb.com/