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1、课堂教学安排电子与新能源技术工程系教案课题项目：高频小信号放大器 任务:噪声与干扰课程名称高频电子技术授课类型新授班级09应用电子班日期2011-3-16课时2教学目标知识目标：掌握电路内部噪声来源，噪声系数，了解减小噪声措施能力目标：培养学生分析能力，理解能力，思维能力，阅读能力情感目标：熟悉噪声危害，认识减小噪声措施教学重点电路内部噪声来源，噪声系数教学难点电路内部噪声来源，噪声系数教学方法讲述法；任务教学法；举例法；案例教学法课前准备1 .相关项目模块2 .经美敦材3 .项目任务书4 .电子课件教学后记 及改进措 施一、噪声与干扰1、高频小信号放大器的功能是把微弱的高频小信号进行不失真的
2、放大。但 引入新 在放大过程中，放大器可能产生噪声而使有用信号受到影响，所以它有一项重要的质量指标一一噪声系数是不可忽视的。实际上高频电子技术的其他单课元电路也受噪声和干扰的影响，但噪声和干扰对处理微弱信号的电路影响更大，所以把它们放在本章讨论。2、在通信技术领域，噪声是指通信设备或单元电路产生的影响有用信号的有害声音或信号。噪声一般指内部噪声，又分自然和人为两类。自然噪 声有热噪声、散粒噪声和闪烁噪声等。人为噪声有交流哼声、感应噪声 等3、干扰是指妨碍通信设备或单元电路正常接收和处理有用信号的有害电磁波。干扰一般指外部干扰，也分为自然和人为两类。自然干扰有火电干扰、宇宙干扰和大地干扰等。人为
3、干扰主要有工业干扰和无线电台干扰。本 二、电路内部噪声的来源电路内部噪声的主要来源是电阻的热噪声和放大器件的噪声。1.电阻的热噪声电阻的热噪声是由电阻内部的自由电子热运动所产生的。在一定温度下， 电阻内部的自由电子受热激发后，在电阻内部作大小和方向都无规则的热运 动，这就在电阻内部形成无规则电流。在一定时间内无规则电流的平均值为 零，而瞬时值在平均值的上下变动，称为起伏电流或噪声电流。噪声电流在 电阻两端产生噪声电压。同样，在一定时间内噪声电压的平均值为零，而其 瞬时值也在平均值的上下变动。由此可计算或测量起伏噪声电压的方均值， 它代表噪声功率的大小。由于起伏噪声的频谱在极宽的范围内有均匀的功
4、率谱密度，类似于白色 光功率谱在可见光频段内均匀分布的特点，通常把这种在无线电频段内功率 谱均匀分布的起伏噪声称为白噪声。如图3-17所示。而把在功率谱上分布不均匀的噪声称为有色噪声。电阻热噪声特性图形分析功率谓老童老示羊之七学力事三电三的一僮.斫以至盲曳反方当僮E t嗓声君军)为记:亚瓜3%)凝声电花的方均a E = 4ATHC3 -37：以;务式*. BSxlO-J K,北送耳先至常虻：是电叵的热土至遑麦.阜y.方3效蛛声为岩宣度，弟位为Hz；尺为它叵饯.单位为Q； G 土气 与宜.承位为S (三手，.例题士式(S-3 7)可得鼻三史三有效位天底=网时3-3S)史33 M于雷呈息25T下.
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6、主要有些嗓声、散粒耳声、分支嗫声和闪烁嗫声.热身声如散 粒噪声寓于白笑声.分无事胃和闪班噪声写于有色秦声.晶之郭芬国言通常土电 恒的翼声大的多.噪声分析a?廷京声 在晶之若书.亘于不初地把乏物会金生热森声.然翼声 主要由落区体电阻空二三.受封区科宴电区近电阻限小.士生的热嗑声可以 包巨兰士生的热嗓声京三方均宣武为正=於化1乂3-39）：H毒主至声 公旭管内由于少蚊羲流孑透过 亦经注入挂W时.在单位 时间内注入的戴沛子数不,司.是随机起伏的.这七七-三弓一至忙审;书起伏. 主二三色三星言5H艺亡五*衽七柒声的大小与笳过等手的电菰大小成三出. 三三三无三二.零三二三蚯大.因常比大专的第一僦工隹电充
7、设声较小,4 凌少寺亡五走.书亡工隹是品二差的主要3言.：二三三三 三二三二三三三二二 三 三 叁三二一公者三二二.二金基区曳至愎玲唬余空校至於.小部分在岸:安告.弓或茎恨与充这两个电 ,圣5分或是育一定土洌的*但载疏于慢当廿蜘t的蠡少是随机起伏曲 从而弓【起 美生可电态起伏文也 由土士生分配喷声.分配喷声不是三/X.祀是彩色费声， 官色字声在功率注上的分在是不均匀的.分配及声暄工作朝率的增大P交大.夏 三是品工詈工作鹿辛提在瑞,共接慢电床放大宗数*丁章,少数数左孑在茎三多 雷时同会相册-J 辽吟 土戟正干复合的可能性.使分配及声变大.所以分玩 原声在空身E半码K大.使分E声明显增加的缠率为于
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9、：工系二二工三金支系:力三三WW 手三二多或宴票二5的三苴酸示罡王工壬3-15旺、.减少啜声系敦的措施1 .芝月兴暧声的元春年采取的措施在我大或其三电暹甘元器公节内的枭声讨密声系蓑起重要隹这.芝H氐嗓 之七三器：紫龛士工降E电费的蚓之茶苑.对于接收付或多经放大器来说.壬意 -二轻亳语璃最尢 所以接收机的要放立、海更a旬第一*故触w法君低噪 声的晶坛管（可由手册查得.m座是高一伟的蚊值）.工工茶弓三声系欲僚的 交设三蓊七百田字放冢加灌空亚.所隼宝堕直京电喙声低的金富蟆电港.1正笔孕比大缰的直黄工程点放大爨的嚎声系鼓和晶体管的直流工作点育较大关系.十走三号专渡之 叵是.存在一卜境人最小的最隹电流为
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11、 在很多多级放大器中，输入级常采用共射放大器。在工作频率较高的系统中， 多级放大器的第一级采用共基极放大器是有利的。前面介绍的共射-共基级联放大电路，也是高稳定和低噪声的电路。5 .降低放大器的工作温度热噪声是内部噪声的主要来源之一，所以降低放大器，特别是接收机前端放 大器件的工作温度，对减少噪声系数是有作用的。对灵敏度要求特别高的设 备来说，降低工作温度是一个重要措施。如在卫星地面站接收机的高频放大器采用“冷参放”（冷至2080K的参数放大器）。其他器件组成的放大器致 冷后，噪声系数也有明显降低。6 .减少接收天线的馈线损耗接收天线到接收机馈线太长，馈线损耗过大，对整机噪声影响很大。为减少
12、馈线损耗，可将接收机的前端电路（高放、混频和前置中放等）放置于天线 输出端口，使天线接收的信号经放大有一定功率增益后，再经电缆送往主中 放，就可减少馈线的损耗，降低整机噪声。7 .5.4外部干扰的类型和抑制前面讨论了电子设备或系统的内部噪声，实际上电子设备或系统还会受到外 部干扰的影响。干扰是指妨碍电子设备或系统正常工作的有害电磁波。干扰 一般分为自然和人为两类。自然干扰有火电干扰、宇宙干扰和大地干扰等。人为干扰主要有电气干扰和无线电台干扰。无线电台干扰主要是通过提高接 收机选择性来防止。下面介绍最常见的天电干扰和电气1 .火电干扰天电干 火电干扰的主要来源于自然界的雷电现象，地球上平均每秒钟
13、发生100次左扰右的空中闪电，而每次雷电都产生强烈的电磁场骚动，并向四面八方传播到 很远的地方。因此，即使距离雷电几千公里以外，在看不到雷电现象的情况 下，也可能有火电干扰。此外，带电的雨雪和灰尘的运动，以及它们对天线 的冲击都可能引起天电干扰。一般在地面接收时，主要的天电干扰是雷电放 电所引起的。天电干扰的大小，与地理位置、季节和时间有关。赤道、热带和高山等地区 发生雷电较多，天电干扰电平较高。在同一地区天电干扰电平在夏季比冬季 高，夜间比白天高等。 火电干扰属于脉冲干扰性质。脉冲干扰振幅随频率 的升高而减小，因此，频率升高时，火电干扰的电平降低，所以天电干扰对 短波广播的影响就小于对中波广播的影响。止匕外，在较窄频带内通过的大电 干扰能量减小，所以火电干扰强度随频带变窄而减弱。全完全克服火电干扰是困难的，因为不可能在产生干扰的地方进行抑制。因此，只能在接收机等设备上采取一些措施，如电源线加接滤波电路
