高频小信号谐振放大器ppt课件

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1、第一章第一章第一章第一章 高频小信号谐振放大器高频小信号谐振放大器高频小信号谐振放大器高频小信号谐振放大器1.1 1.1 LCLC选频网络选频网络选频网络选频网络 1.2 1.2 高频小信号调谐放大器高频小信号调谐放大器高频小信号调谐放大器高频小信号调谐放大器 1.3 1.3 集中选频放大器集中选频放大器集中选频放大器集中选频放大器 1.4 1.4 电噪声电噪声电噪声电噪声 1.1 1.1 LCLC选频网络选频网络 1.1.1 选频网络的基本特性选频网络的基本特性 1.1.2 LC 选频回路选频回路 *1.1.4 双耦合谐振回路及其选频特性双耦合谐振回路及其选频特性 1.1.3 LC 阻抗变换

2、网络阻抗变换网络 LC选频网络由电感线圈和电容组成，当外界授予一定能量，电路参数满足一定关系选频网络由电感线圈和电容组成，当外界授予一定能量，电路参数满足一定关系时，可以在回路中产生电压和电流的周期振荡回路。若该电路在某一频率的交变信号作用时，可以在回路中产生电压和电流的周期振荡回路。若该电路在某一频率的交变信号作用下下,能在电抗原件上产生最大的电压或流过最大的电流，即具有谐振特性，故该电路又称谐能在电抗原件上产生最大的电压或流过最大的电流，即具有谐振特性，故该电路又称谐振回路。振回路。谐振回路按电路的形式分为：谐振回路按电路的形式分为：1.串联谐振回路串联谐振回路2.并联谐振回路并联谐振回路

3、3.耦合谐振回路耦合谐振回路1.1 LC选频网络 用途：用途：1.利用他的选频特性构成各种谐振发大器利用他的选频特性构成各种谐振发大器2.在自激振荡器中充当谐振回路在自激振荡器中充当谐振回路3.在调制、变频、解调充当选频网络在调制、变频、解调充当选频网络 本章讨论各种谐振回路在正弦稳态情况下的谐本章讨论各种谐振回路在正弦稳态情况下的谐 振特性和频率特性。振特性和频率特性。1.1.1 选频网络的基本特性 要要求求选选频频电电路路的的通通频频带带宽宽度度与与传传输输信信号号有有效效频频谱谱宽宽度度相相一一致致。理理想想的的选选频频电电路路通通频频带带内的幅频特性内的幅频特性fof1f2理想实际(f

4、)=H(f ) / H(fo)f0.40.60.81.00.20通频带外的幅频特性应满足通频带外的幅频特性应满足 理想的幅频特性应是矩形，既是一个关于频率理想的幅频特性应是矩形，既是一个关于频率的矩形窗函数。的矩形窗函数。 矩形窗函数的选频电路是一个物理不可实现的系统，实际选频电路的幅频特性只能是接矩形窗函数的选频电路是一个物理不可实现的系统，实际选频电路的幅频特性只能是接近矩形近矩形 矩形窗函数的选频电路是一个物理不可实现的系统，实际选频电路的幅频特性只能矩形窗函数的选频电路是一个物理不可实现的系统，实际选频电路的幅频特性只能是接近矩形是接近矩形 定义矩形系数定义矩形系数K0.1表示选择性：

5、表示选择性： 2f0.7称为通频带称为通频带 ：显然，理想选频电路的矩形系数显然，理想选频电路的矩形系数K0.1=1，而实际选频电路的矩形系数均大于，而实际选频电路的矩形系数均大于1。fof1f22f0.72f0.1理想实际(f)=H(f ) / H(fo)f0.40.60.81.00.20 另外，为不引入信号的相位失真，要求在通频带范围内选频电路的相频特性应满足另外，为不引入信号的相位失真，要求在通频带范围内选频电路的相频特性应满足 即即理理想想条条件件下下信信号号有有效效频频带带宽宽度度内内的的各各频频率率分分量量都都延延迟迟一一个个相相同同时时间间，这这样样才才能能保保证证输输出出信信号

6、号中中各各频频率率分分量量之之间间的的相相对对关系与输入信号完全相同。关系与输入信号完全相同。 +/2(f)f- /20理想理想实际实际 实际选频回路的相频特性曲线实际选频回路的相频特性曲线实际选频回路的相频特性曲线实际选频回路的相频特性曲线并不是一条直线，所以回路的电流并不是一条直线，所以回路的电流并不是一条直线，所以回路的电流并不是一条直线，所以回路的电流或端电压对各个频率分量所产生的或端电压对各个频率分量所产生的或端电压对各个频率分量所产生的或端电压对各个频率分量所产生的相移不成线性关系，这就不可避免相移不成线性关系，这就不可避免相移不成线性关系，这就不可避免相移不成线性关系，这就不可避

7、免地会产生相位失真，使选频回路输地会产生相位失真，使选频回路输地会产生相位失真，使选频回路输地会产生相位失真，使选频回路输出信号的包络波形产生变化出信号的包络波形产生变化出信号的包络波形产生变化出信号的包络波形产生变化 o+/2(f)f-/20-ofof1f22f07理想理想实际实际1.1.2 LC 选频回路 RpLCRSiSRLCRSiSRLCRSuS 串联串联 LC谐振回路谐振回路RLCRSuSRLCRSuSZS串联串联LC谐振回路谐振回路仿真RLCRSuSRLCRSuSiiRLCRSuSRLCRSuS电容性电容性电感性电感性RQ2 Q1Q11OQ2OQ1Q2同样定义串联谐振回路端电流的相

8、位为同样定义串联谐振回路端电流的相位为RLCRSuS+ uC - -+ uL - -ii+ui- -+uR- -仿真1矩形系数:=9.96RLCRSuSRL仿真并联并联LC谐振回路谐振回路RpLCRSiSRLCRSiS 并联并联 LC谐振回路谐振回路仿真RLCRSiSZPRLCRSiSRpLCRSiSRpLCRSiS+ui-RLCRSiSRLCRSiS电感性电感性电容性电容性Rp仿真Q2 Q1Q11OQ2OQ1Q2同样定义并联谐振回路端电压的相位为同样定义并联谐振回路端电压的相位为RpLCRSiSiiiCiRiL+ui- -仿真1RpLCRSiSRL仿真例例1 设一并联谐振回路，谐振频率设一并

9、联谐振回路，谐振频率f0=10MHz，回路电容，回路电容C50pF，试计算所需的线圈电，试计算所需的线圈电感感L。又若线圈品质因素为。又若线圈品质因素为Q100，试计算回路谐振电阻及回路带宽。若放大器所需的带，试计算回路谐振电阻及回路带宽。若放大器所需的带宽为宽为0.5MHz,则应在回路上并联多大电阻才能满足要求？则应在回路上并联多大电阻才能满足要求？解：解：（1）计算）计算L值值（2）回路的谐振电阻和带宽）回路的谐振电阻和带宽（3）求满足）求满足0.5MHz带宽的并联电阻带宽的并联电阻设回路并联电阻为设回路并联电阻为 ，回路有载品质因数为，回路有载品质因数为将已知条件带入，可得：将已知条件带

10、入，可得：RLCRSiS返回ZPRLCRSuSZSRLCRSuSRLCRSiSRpLCRSiSRLCRSuSRpLCRSiS+ui-iiRLCRSuSRLCRSiSRLCRSuSRLCRSiS电感性电感性电容性电容性电容性电容性电感性电感性RpRQ2 Q1Q11OQ2或或OQ1Q2或或同样定义并联（串联）谐振回路端电压（电流）的相位为同样定义并联（串联）谐振回路端电压（电流）的相位为RpLCRSiSiiiCiRiL+ui- -RLCRSuS+ uC - -+ uL - -ii+ui- -+uR- -RpLCRSiSRLRLCRSuSRL例例2(2(习题习题1.2)1.2)：串联回路串联回路如下

11、如下图所示。图所示。 信号源频率 f=1MHz。电压振幅 V=0.1V。将1-1端短接，电容C 调到100pF时谐振。此时，电容 C 两端的电压为10V。如1-1端开路再串接一阻抗 Z （电阻和电容串联），则回路失谐，电容 C 调到200pF时重新谐振。此时，电容 C 两端的电压为2.5V。试求：线圈的电感 L，回路品质因数 Q 以及未知阻抗 Z 。解：（解：（1）计算）计算L值值（2）空载品质因数和有载品质因数）空载品质因数和有载品质因数电容：电容：（3）计算阻抗）计算阻抗回路的谐振电阻回路的谐振电阻1.1.3 LC 阻抗变换网络 BX1RXR1AABX2R2BX1RXR1AABX2R2BX

12、1RXR1AABX2R2RL1CRSiSL2RpCRSiS二二 变压器阻抗变换电路变压器阻抗变换电路 RL 假假设设初初级级电电感感线线圈圈的的圈圈数数为为N1，次次级级圈圈数数为为N2，且且初初次次间间全全耦耦合合(k=1)，线线圈圈损损耗耗忽忽略略不不计计，则则等等效效到到初初级级回回路路的的电电阻阻RL上上所所消消耗耗的的功功率率应应和和次次级级负负载载RL上上所所消消耗功率相等耗功率相等 从从功率功率等效角度证明：等效角度证明：理想变压器无损耗：理想变压器无损耗：二二 变压器阻抗变换电路变压器阻抗变换电路 可通过改变可通过改变 比值调整比值调整RL的大小。的大小。 三三 回路抽头的阻抗

13、变换回路抽头的阻抗变换L2L1CL2L1CRLC2C1LLC2C1RLiSRSL1C2C1RLiSRSL2L1C2C1RLabbacdcdL2LCRLRS iS LCRLRS iS ababiSRSL2L1C2C1RLacbdiS RS LCRLab+ucb-+uab-+udb-+uab-iSRSL2L1C2C1RLacbdiS RS LCRLab+ucb-+uab-+udb-+uab-iSRSL2L1C2C1RLacbdiLiSiCiRiLiS ； iC iR iSRSL2L1C2C1RLacbdiLiSiCiR例例4 应用部分接入法的选频电路应用部分接入法的选频电路接入系数接入系数对回路有

14、有载品质因数载品质因数影响明显减小。仿真 例5 如如图图， 抽抽头头回回路路由由电电流流源源激激励励, 忽忽略略回回路路本本身身的的固固有有损损耗耗, 试试求求回回路路两两端端电电压压u(t)的的表表示式及回路带宽。示式及回路带宽。 解 由于忽略了回路本身的固有损耗由于忽略了回路本身的固有损耗, 因此可以认为因此可以认为Q。 由图可知由图可知, 回路电容为回路电容为 谐振角频率为 电阻R1的接入系数等效到回路两端的电阻为 由于回路两端电压由于回路两端电压u(t)与与i(t)同相同相, 电压振幅电压振幅U=IR=2 V, 故故 输出电压为 回路有载品质因数 回路带宽 例例6 如图所示并联谐振回路

15、，信号源与负载都为部分接入。已知如图所示并联谐振回路，信号源与负载都为部分接入。已知RS、RL，并知回路参数，并知回路参数L、C1、C2和空载品质因数和空载品质因数Q0，求（，求（1）fo与与B ；（；（2）RL不变，要求总负载与信号源匹配，如不变，要求总负载与信号源匹配，如何调整回路参数？何调整回路参数？题意分析：题意分析：并联谐振回路是高频电路中的并联谐振回路是高频电路中的最基本、最重要的电路之一，掌握其基本最基本、最重要的电路之一，掌握其基本参数与特性非常重要。对这些内容一定要参数与特性非常重要。对这些内容一定要十分熟练。本题的主要目的就是考查这部十分熟练。本题的主要目的就是考查这部分内

16、容。另外，题目考查的内容还有抽头分内容。另外，题目考查的内容还有抽头接入回路、接入系数、阻抗变换和匹配的接入回路、接入系数、阻抗变换和匹配的概念。在求带宽（通频带）时还要注意有概念。在求带宽（通频带）时还要注意有载载QL值和空（无）载值和空（无）载Q0值的区别。值的区别。iSRSL1L2C1C2RLacbd1.计算fo与B再考虑有载时的情况。这里先不考虑信号源，设RL对回路的接入系数为p2 ，则:把RL折合到回路两端，变为 对于 ，先考虑空载时的情况：解：解：iSRSL1L2C1C2RLacbd回路本身的并联谐振电阻它与并联，构成总的回路负载因此，有载QL值为 iSRSL1L2C1C2RLac

17、bdiS RS LCRpab若考虑若考虑时，也可以求得考虑时，也可以求得考虑影响后的回路带宽影响后的回路带宽 若要使Rp与Rs匹配，即Rp=Rs，需调整Rp。由于RL不变，Rp中可调整的参数有p1、p2、Q0和L。但实际上L及Q0一般不变，而且回路f0也不能变。2. 设信号源对回路的接入系数为p1，则总负载折合到信号源处为：讨论：一般地，阻抗变换时，由回路的低端折合到高端（部分接入到全接入）电阻增加，讨论：一般地，阻抗变换时，由回路的低端折合到高端（部分接入到全接入）电阻增加，即除以即除以p2（因为（因为p通常不大于通常不大于1）。反之，乘以）。反之，乘以p2。计算这类题目时，要特别注意所有负

18、载。计算这类题目时，要特别注意所有负载对对Q值、通频带等参数的影响。值、通频带等参数的影响。iSRSL C R0 ab 因此，可通过调整p1和p2来实现。调整p1就是调整L的抽头位置，调整p2就是调整C1和C2。需要注意的是，调C1和C2时要保持C不变。*1.1.4 双耦合谐振回路及其选频特性双耦合谐振回路及其选频特性 仿真ususisisisis+u2m-+u2m-1111.2 高频小信号调谐放大器（high frequency small signal amplifiers）概述概述1.2.1 晶体管的高频小信号等效模型晶体管的高频小信号等效模型 1.2.2 高频小信号调谐放大器高频小信号

19、调谐放大器 1.2.3 高频调谐放大器的稳定性高频调谐放大器的稳定性CberbbCbcrbcrbeubercegm ube1.2.1 晶体管的高频小信号等效模型晶体管的高频小信号等效模型eb rcerbcreeCbeCbcrbbrbecrccbgm ube+u1-+u2-i1i2二二 Y参数等效电路参数等效电路 yieyoeyreuceyfeube+ube-+uce-ibicyieyoeyreuceyfeubeCiegiegoeCoe11.2.2 高频小信号调谐放大器Rb1Rb2ReEc45123Rb1Rb2ReyLCbCeCB1B2VTLEc仿真32154B1B2CLyLVT输入回路输入回路

20、输出回路输出回路晶体管晶体管45123Rb1Rb2ReyLCbCeCB1B2VTLEc32154yieyoeyreuceyfeubeCyLL+u54-+u31-+u21-32154B1B2CLyLVT32154yieyoeyreuceyfeubeCyLL+u54-+u31-+u21-yLYSyieyreuceyfeubeyoeCiSCp1yfeubegoyfeubeyoeYLyLyfeubeyoe+u54-+u31-+u31-p1yfeubep1yfeube+u31-p1yfeubeyLYSyieyreuceyfeubeyoeCiSCp1yfeubego+u31-1B1例例7 一中频放大器线路

21、如图所示，已知放大器工作频率为 ，回路电容 ，中频变压器接入系数 ， ，线圈品质因数 。晶体管的Y参数（在工作频率上）为: ， ， ， ， 。设后级输入电导仍为 ，求：（1）回路有载品质因数和通频带；（2）放大器电压增益；（3）中和电容题意分析意分析：本题是小信号放大器分析的基本题。由于图中只有一个谐振回路，属于单调谐回路，根据 即可计算，但要注意的是：公式中C等效到回路中的总电容，g为等效到回路中的总电导 由于采用了中和电路，计算增益时应认为放大器本身是稳定，而且不必考虑由 引起的反馈。本题的关键在于回路中的总电容、总电阻到底由哪些元件组成的。解解：（1）由于 为回路的总电容，R为回路的总电

22、阻。R包括三个部分组成：回路本身的损耗以及三极管输出电阻和后级输入阻抗等效到回路中的损耗。回路本身的损耗，即回路本身的并联谐振电阻为晶体管输出电阻折合到回路两端的电阻为下一级输入电阻折合到回路两端的电阻为则回路两端总电阻为同样，可以求得回路总电容为：因此（2）谐振时的电压增益为讨论讨论：本题中回路中的总电容是由回路本身的电容C以及三极管的输入电容、输出电容分别折合到回路中构成的，应注意电容的折合与电阻、电感是不同的；回路的总电阻包括回路本身的谐振电阻以及三极管的输入电阻、输出电阻分别折合到回路中三个部分。在不同的应用时，等效所包含的内容是不一样的，应具体问题具体分析。（3）三、多级单调谐放大器

23、Au1Au2Aun（2）n级放大器的矩形系数级放大器的矩形系数图示电路为一单调谐回路中频放大器，晶体管3DG6C 的直流工作点是 V CE 8V， I E 2 mA；工作频率 f 0 10.7 MHz；调谐回路采用中频变压器L 13 4H， Q 0 100，其抽头为 N 12 5 圈， N 13 = 20圈， N 45 = 5圈。已知晶体管参数如下：g ie 2860 S； C ie 18 pF ；goe 200S； C oe 7pF； y fe 45mS； fe 54 o；y re 0.31 mS； re 88.5 o试计算放大器的：1）单级电压增益 A v0 ；2）单级通频带2 f 0.7

24、 ；3）四级的总电压增益（A V0 ）4 4）四级的总通频带 （2 f 0.7）4 5）如四级的总通频带 保持和单级的通频带2f 0.7 相同， 则单级的通频带应加宽多少？四级的总电压增益下降多少？此时，单级放大器的负载回路应并联上一个多大的电阻？yieyreuceyfeubeyoeYSyL1.2.3 高频调谐放大器的稳定性高频调谐放大器的稳定性 实际上实际上yre0，即输出电压可以反馈到输入端，引起输入电流的变化，从而可能使放大，即输出电压可以反馈到输入端，引起输入电流的变化，从而可能使放大器工作不稳定。如果这个反馈足够大，且在相位上满足正反馈条件，则会出现自激振荡器工作不稳定。如果这个反馈

25、足够大，且在相位上满足正反馈条件，则会出现自激振荡现象。现象。1. 共发射极放大器的最大稳定增益共发射极放大器的最大稳定增益 ubeuce 由于内反馈的存在，在放大器的输入由于内反馈的存在，在放大器的输入端将产生一个反馈电压端将产生一个反馈电压ube，定义稳定系数，定义稳定系数S:Sube(j)ube(j) ube(j)= - - yreuce/ (YS+ yie)= - - yreuce/ y1uce(j)= - - yfeube/ (yL+ yoe)= - - yfeube/ y2Sube(j)ube(j)= y1 y2/ yfeyre 当晶体管的工作频率远低于特征频率当晶体管的工作频率远

26、低于特征频率fT时时: : yfe|yfe|gm ,yrejCbc，re90o 经推导得放大器的电压增益与稳定系数经推导得放大器的电压增益与稳定系数S的平方根成反比的平方根成反比: 当取当取S=1时，称为临界稳定，其电压增益称为临界稳定电压增益。时，称为临界稳定，其电压增益称为临界稳定电压增益。 实际中常取实际中常取S=5，此时电压增益称为最大稳定增益。即为，此时电压增益称为最大稳定增益。即为 Sube(j)ube(j)= y1 y2/ yfeyre 当当S为正实数时，表明为正实数时，表明ube(j)ube(j)同相，满足自激振荡的相位条件。同相，满足自激振荡的相位条件。 当当|S |1时，时

27、，|ube(j)| ube(j)|，不满足振幅条件，放大器不会自激；当，不满足振幅条件，放大器不会自激；当| |S S |1 |1时，时，放大器不稳定。放大器不稳定。 为使放大器远离自激状态而稳定地工作，单级放大器通常选为使放大器远离自激状态而稳定地工作，单级放大器通常选|S |510。 2. 提高放大器的稳定性的方法提高放大器的稳定性的方法 一是从晶体管本身想办法，减小其反向传输导纳一是从晶体管本身想办法，减小其反向传输导纳yre的值。的值。 二是从电路上设法消除晶体管的反向作用，使它单向化，具体方法有中和法与失配法。二是从电路上设法消除晶体管的反向作用，使它单向化，具体方法有中和法与失配法

28、。 中和法通过在晶体管的输出端与输入端之间引入一个附加的外部反馈电路中和法通过在晶体管的输出端与输入端之间引入一个附加的外部反馈电路(中和电路中和电路)，来，来抵消晶体管内部参数抵消晶体管内部参数yre的反馈作用。的反馈作用。 CNCL2L1VT2VT1ECCL1L2VT1VT2CNCbciN if 具体线路：具体线路： 用一个电容用一个电容CN来抵消来抵消yre的虚部的虚部(反馈电容反馈电容)的影响，就可达到中和的目的。的影响，就可达到中和的目的。 固定的中和电容固定的中和电容CN只能在某一个频率点起到完全中和的作用，对其它频率只能有部分只能在某一个频率点起到完全中和的作用，对其它频率只能有

29、部分中和作用。中和电路的效果很有限。中和作用。中和电路的效果很有限。 电桥平衡时，电桥平衡时，CD两端的回路电压两端的回路电压 不会反映到不会反映到AB两端两端,即对应两边阻抗之比相等。即对应两边阻抗之比相等。BAViCN+VoCb cCDL1L2例例失配法失配法 信号源内阻不与晶体管输入阻抗匹配，晶体管输出端信号源内阻不与晶体管输入阻抗匹配，晶体管输出端负载阻抗不与本级晶体管的输出阻抗匹配。负载阻抗不与本级晶体管的输出阻抗匹配。 原理：由于阻抗不匹配，输出电压减小，反馈到输入原理：由于阻抗不匹配，输出电压减小，反馈到输入 电路的影响也随之减小。使增益下降，提高稳定性。电路的影响也随之减小。使

30、增益下降，提高稳定性。使使Yi = yie，即使后项，即使后项0，则必须加大，则必须加大Y L 晶体管实现单向比，只与管子本身参数有关，失配法晶体管实现单向比，只与管子本身参数有关，失配法一般采用共发一共基级联放大一般采用共发一共基级联放大.则则 中和法与失配法比较中和法与失配法比较 中和法：中和法： 优点：简单，增益高优点：简单，增益高 缺点：缺点： 只能在一个频率上完全中和，不适合宽带只能在一个频率上完全中和，不适合宽带 因为晶体管离散性大，实际调整麻烦，不适于因为晶体管离散性大，实际调整麻烦，不适于 批量生产。批量生产。 采用中和对放大器由于温度等原因引起各种参采用中和对放大器由于温度等

31、原因引起各种参 数变化没有改善效果。数变化没有改善效果。 失配法：失配法： 优点：优点：性能稳定，能改善各种参数变化的影响；性能稳定，能改善各种参数变化的影响； 频带宽，适合宽带放大，适于波段工作；频带宽，适合宽带放大，适于波段工作； 生产过程中无需调整，适于大量生产。生产过程中无需调整，适于大量生产。 缺点：增益低。缺点：增益低。 1.3 集中选频放大器集中选频放大器1.3.1 集中选频放大器的组成集中选频放大器的组成第二种形式第二种形式第一种形式第一种形式1.3.2 1.3.2 集中选频滤波器集中选频滤波器 1） 石英晶体的物理特性：石英晶体的物理特性： 石英是石英是矿物物质硅石的一种（也

32、可人工制造），化学成分是硅石的一种（也可人工制造），化学成分是SiO2，其形状，其形状为结晶的六角晶的六角锥体。体。图(a)表示自然表示自然结晶体，晶体，图(b)表示晶体的横截面。表示晶体的横截面。为了便于研究，人了便于研究，人们根据石英晶体的物理根据石英晶体的物理特性，在石英晶体内画出三种几何特性，在石英晶体内画出三种几何对称称轴，连接两个角接两个角锥顶点的一根点的一根轴ZZ，称，称为光光轴，在，在图(b)中沿中沿对角角线的三条的三条XX轴，称，称为电轴，与，与电轴相垂直的三条相垂直的三条YY轴，称，称为机械机械轴。 Y X1 X Y Z Y Y X X Y Y X X Y Y X X (a

33、) (b) 1 1 石英晶体滤波器石英晶体滤波器 沿着不同的轴切下，有不同的切型，沿着不同的轴切下，有不同的切型，X切型、切型、Y切型、切型、AT切型、切型、BT、CT等等。等等。 石英晶体具有正、反两种压电效应。当石英晶体沿某一电轴受到交变电场作用时，就能石英晶体具有正、反两种压电效应。当石英晶体沿某一电轴受到交变电场作用时，就能沿机械轴产生机械振动，反过来，当机械轴受力时，就能在电轴方向产生电场。且换能性沿机械轴产生机械振动，反过来，当机械轴受力时，就能在电轴方向产生电场。且换能性能具有谐振特性，在谐振频率，换能效率最高。能具有谐振特性，在谐振频率，换能效率最高。 石英晶体和其他弹性体一样

34、，具有惯性和弹性，因而存在着固有振动频率，当晶体片的石英晶体和其他弹性体一样，具有惯性和弹性，因而存在着固有振动频率，当晶体片的固有频率与外加电源频率相等时，晶体片就产生谐振。固有频率与外加电源频率相等时，晶体片就产生谐振。2）石英晶体振谐器的等效电路和符号石英晶体振谐器的等效电路和符号 石英片相当一个串联谐振电路，可用集中参数石英片相当一个串联谐振电路，可用集中参数L Lq q、C Cq q、r rq q来模拟，来模拟，L Lq q为晶体的质量（惯性），为晶体的质量（惯性），C Cq q 为等效弹性模数，为等效弹性模数，r rg g 为机械振动中的摩擦损耗。为机械振动中的摩擦损耗。 右图表示

35、石英谐振器的基频等效电路。右图表示石英谐振器的基频等效电路。 电电容容C C0 0称称为为石石英英谐谐振振器器的的静静电电容容。其其容容量量主主要要决决定定于于石石英英片片尺寸和电极面积。尺寸和电极面积。 一一般般C C0 0在在几几PF PF 几几十十PFPF。式式中中 石石英英介介电电常常数数，s s 极极板板面面积，积，d d 石英片厚度石英片厚度 C0 rq Cq Lq JT b a rqLqCqCoab石英晶体的特点是：石英晶体的特点是：等效电感等效电感L Lq q特别大、等效电容特别大、等效电容C Cq q特别小，因此，石英晶特别小，因此，石英晶体的体的Q值值 很大，一般为几万到几

36、百万。这是很大，一般为几万到几百万。这是普通普通LCLC电路无法比拟的。电路无法比拟的。 由于由于 ，这意味着等效电路中的接入系数很小，这意味着等效电路中的接入系数很小, ,因此外电路影响很小。因此外电路影响很小。 3）. 石英石英谐振器的等效振器的等效电抗（阻抗特性）抗（阻抗特性） 石石英英晶晶体体有有两两个个谐振振角角频率率。一一个个是是左左边支支路路的的串串联谐振振角角频率率 q，即即石石英英片片本本身身的的自自然然角角频率。另一个率。另一个为石英石英谐振器的并振器的并联谐振角振角频率率 p。 串串联谐振振频率率 并并联谐振振频率率 显然显然 接入系数接入系数p很小，一般为很小，一般为1

37、0-3数量级，所以数量级，所以 p与与 q很接近。很接近。 上式忽略上式忽略 r rq q 后可简化为后可简化为 当当 = q时时z0 = 0 Lq、Cq串谐谐振，当串谐谐振，当 = p，z0 = ，回路并谐谐振。，回路并谐谐振。当当 为容性。为容性。 当当 时时, ,jx0 为感性。其电抗曲线如上图所示。为感性。其电抗曲线如上图所示。 xo 容性 O 容性 wq wp 感性 并不等于石英晶体片本身的等效电感并不等于石英晶体片本身的等效电感Lq。 石英晶体滤波器工作时，石英晶体两个谐振频率之间感性区的宽度决定了滤波器石英晶体滤波器工作时，石英晶体两个谐振频率之间感性区的宽度决定了滤波器的通带宽

38、度。的通带宽度。 必须指出，在必须指出，在 q q与与 p p的角频率之间，谐振器所呈现的等效电感的角频率之间，谐振器所呈现的等效电感 2.2.陶瓷滤波器陶瓷滤波器 利用某些陶瓷材料的压电效应构成的滤波器，称为陶瓷滤波器。它常用锆钛酸利用某些陶瓷材料的压电效应构成的滤波器，称为陶瓷滤波器。它常用锆钛酸铅铅Pb(zrTi)O3压电陶瓷材料（简称压电陶瓷材料（简称PZT）制成。）制成。 这种陶瓷片的两面用银作为电极，经过直流高压极化之后具有和石英晶体相类似的压这种陶瓷片的两面用银作为电极，经过直流高压极化之后具有和石英晶体相类似的压电效应。电效应。 优点：容易焙烧，可制成各种形状；适于小型化；且耐

39、热耐湿性好。优点：容易焙烧，可制成各种形状；适于小型化；且耐热耐湿性好。 它的等效品质因数它的等效品质因数QL为几百，比石英晶体低但比为几百，比石英晶体低但比LC滤波高。滤波高。 1) 1) 陶瓷片的陶瓷片的“ “压电效应压电效应” ”与与“ “反压电效应反压电效应” ” 2) 2) 两端陶瓷滤波器（外形及符号）两端陶瓷滤波器（外形及符号）两个谐振频率：两个谐振频率： 3）三端陶瓷滤波器）三端陶瓷滤波器实物图：实物图：3 3 声表面波滤波器声表面波滤波器(SAWF)(SAWF)实物图：实物图：声表面波滤波器应用实例：声表面波滤波器应用实例： V1是预中放部分，起前置放大作用； Z1为SAWF起

40、集中选频作用； TA7680AP为彩电图像中频放大器IC。1.4 电噪声电噪声 1.4.1 概述概述1.4.2 噪声的来源和特点噪声的来源和特点1.4.3 噪声系数计算方法噪声系数计算方法 1.4.1 概概 述述 噪声是一种随机信号，其频谱分布于整个无线电工作频率范围，因此它是影响各类收信噪声是一种随机信号，其频谱分布于整个无线电工作频率范围，因此它是影响各类收信机性能的主要因素之一。机性能的主要因素之一。 干扰与噪声的分类如下：干扰与噪声的分类如下： 干扰一般指外部干扰，可分为自然的和人为的干扰。干扰一般指外部干扰，可分为自然的和人为的干扰。 自然干扰有天电干扰、宇宙干扰和自然干扰有天电干扰

41、、宇宙干扰和大地干扰等。大地干扰等。 人为干扰主要有工业干扰和无线电器的干扰。人为干扰主要有工业干扰和无线电器的干扰。 噪声一般指内部噪声，也可以分为自然的和人为的噪声。噪声一般指内部噪声，也可以分为自然的和人为的噪声。 本章主要讨论自然噪声，对本章主要讨论自然噪声，对工业干扰和天电干扰只做简略的说明。工业干扰和天电干扰只做简略的说明。 1.4.2 噪声的来源和特点噪声的来源和特点 理论上说，任何电子线路都有电子噪声，但是因为通常电子噪声的强度很弱，因此它理论上说，任何电子线路都有电子噪声，但是因为通常电子噪声的强度很弱，因此它的影响主要出现在有用信号比较弱的场合，在电子线路中，噪声来源主要有

42、两方面：的影响主要出现在有用信号比较弱的场合，在电子线路中，噪声来源主要有两方面： 电阻电阻热噪声和半导体管噪声，两者有许多相同的特性。热噪声和半导体管噪声，两者有许多相同的特性。 1 1 电阻的热噪声电阻的热噪声 电阻由导体等材料组成，导体内的自由电子在一定的温度下总是处于电阻由导体等材料组成，导体内的自由电子在一定的温度下总是处于“无规则无规则”的热的热运动状态，这种热运动的方向和速度都是随机的。运动状态，这种热运动的方向和速度都是随机的。 自由电子的热骚动在导体内形成非常弱自由电子的热骚动在导体内形成非常弱的电流。的电流。 由于en呈现正态分布，所以又称其为高斯噪声 电阻热噪声作为一种起

43、伏噪声，具有极宽的频谱，从零频一直延伸到电阻热噪声作为一种起伏噪声，具有极宽的频谱，从零频一直延伸到10-13Hz以以上的频率，而且它的各个频率分量的强度是相等的。上的频率，而且它的各个频率分量的强度是相等的。 这种频谱与白色光的光谱类似，这种频谱与白色光的光谱类似，因此将具有均匀连续的噪声叫做白噪声，电阻的热噪声就是一种白噪声。因此将具有均匀连续的噪声叫做白噪声，电阻的热噪声就是一种白噪声。 1) 热噪声电压和功率谱密度热噪声电压和功率谱密度在单位频带内，电阻所产生的热噪声电压的均方值为在单位频带内，电阻所产生的热噪声电压的均方值为噪声功率谱密度噪声功率谱密度式中，k为玻耳兹曼常数，为1.3

44、810-23 J/K；T为热力学温度，单位为K， 电阻热噪声等效电路电阻热噪声等效电路 2) 线性电路中的热噪声线性电路中的热噪声 电阻热噪声通过两电阻串联 热噪声通过线路电路 结论：对于线性网络产生的热噪声功率谱密度等效为网络的总等效电阻产生的热噪声功率谱结论：对于线性网络产生的热噪声功率谱密度等效为网络的总等效电阻产生的热噪声功率谱密度。密度。例：并联回路的热噪声 并并联联回回路路可可以以等等效效为为Re+jXe（图图（c）,现现在在看看上上述述输输出出噪噪声声谱谱密密度度与与Re、 Xe的的关系。关系。展开化简后得 对比, 可得 结论：对于线性网络产生的热噪声功率谱密度等效为网络的总等效

45、电阻产生的热噪声功率谱结论：对于线性网络产生的热噪声功率谱密度等效为网络的总等效电阻产生的热噪声功率谱密度。密度。输出端的均方噪声电压为输出端的均方噪声电压为例例9 求如图所示网络输出至负载电阻RL上的噪声功率和额定噪声功率。题意分析：题意分析：本题所涉及的网络为纯电阻网络，讨论噪声问题肯定是热噪声问题。从题意来看，是要求纯电阻网络的热噪声功率。热噪声功率与噪声均方电压或均方电流有关，计算十分简单。需要注意的是，均方噪声电压或电流是交流形式的均方值另外，ES为信号源而非噪声源。解：解：网络总的等效电阻为讨论：（1）对于纯电阻网络，各个电阻产生的热噪声大小等效为网络的总等效电阻产生的热噪声（包括

46、均方噪声电压、电流或功率）。 （2）纯电阻网络或电阻产生的最大噪声功率，即额定噪声功率为kTB。 （3）对于线性网络产生的热噪声功率谱密度等效为网络的总等效电阻产生的热噪声功率谱密度，其均方噪声电压带宽由线性系统的带宽决定。网网络输出的噪声功率出的噪声功率为 2 2 二极管的噪声二极管的噪声 晶体二极管工作状态可分为正偏和反偏两种。晶体二极管工作状态可分为正偏和反偏两种。 正偏使用时，主要是直流通过正偏使用时，主要是直流通过pn结时产生散粒噪声。结时产生散粒噪声。 反偏使用时，因反向饱和电流很小，故其产生的散粒噪声也小，如果达到反向击穿（如反偏使用时，因反向饱和电流很小，故其产生的散粒噪声也小

47、，如果达到反向击穿（如稳压管），又分两种情况：稳压管），又分两种情况： 齐纳击穿二极管主要是散粒噪声，个别的有齐纳击穿二极管主要是散粒噪声，个别的有1/f噪声噪声(闪烁噪声闪烁噪声)。 雪崩击穿二极管的噪声较大，除有散粒噪声，还有多态噪声，即其噪声电压在两个或两个雪崩击穿二极管的噪声较大，除有散粒噪声，还有多态噪声，即其噪声电压在两个或两个以上不同电平上进行随机转换，不同电平可能相差若干个毫伏。以上不同电平上进行随机转换，不同电平可能相差若干个毫伏。 这种多电平工作是由于结这种多电平工作是由于结片内杂质缺陷和结宽的变化所引起。片内杂质缺陷和结宽的变化所引起。 硅二极管工作电压在硅二极管工作电压

48、在4V以下是齐纳二极管，以下是齐纳二极管，7V以上的是雪崩二极管，以上的是雪崩二极管，4V7V之间两之间两种二极管都有。种二极管都有。 为了低噪声使用，最好选用低压齐纳二极管。为了低噪声使用，最好选用低压齐纳二极管。 3 3 晶体三极管的噪声晶体三极管的噪声 晶体三极管的噪声是设备内部固有噪声的另一个重要来源。晶体三极管的噪声是设备内部固有噪声的另一个重要来源。 一般说来，在一个放大一般说来，在一个放大电路中，晶体三极管的噪声往往比电阻热噪声强得多，在晶体三极管中，除了其中某些电路中，晶体三极管的噪声往往比电阻热噪声强得多，在晶体三极管中，除了其中某些分布，如基极电阻分布，如基极电阻rbb会产

49、生热噪声外，还有以下几种噪声来源。会产生热噪声外，还有以下几种噪声来源。1).散弹（粒）噪声散弹（粒）噪声 在晶体管的在晶体管的PN结中（包括二极管的结中（包括二极管的PN结），每个载流子都是随机地通过结），每个载流子都是随机地通过PN结的（包结的（包括随机注入、随机复合）。括随机注入、随机复合）。 大量载流子流过结时的平均值（单位时间内平均）决定了它的大量载流子流过结时的平均值（单位时间内平均）决定了它的直流电流直流电流I0，因此真实的结电流是围绕，因此真实的结电流是围绕I0起伏的。起伏的。 这种由于载流子随机起伏流动产生的噪这种由于载流子随机起伏流动产生的噪声称为散弹噪声，或散粒噪声。声称

50、为散弹噪声，或散粒噪声。 因为散弹噪声和电阻热噪声都是白噪声，前面关于热噪因为散弹噪声和电阻热噪声都是白噪声，前面关于热噪声通过线性系统的分析对散弹噪声也完全适用。声通过线性系统的分析对散弹噪声也完全适用。 这包括均这包括均方相加的原则，通过四端网络的计算以及等效噪声带宽等。方相加的原则，通过四端网络的计算以及等效噪声带宽等。 晶体管中有发射结和集电结，因为发射结工作于正偏，晶体管中有发射结和集电结，因为发射结工作于正偏，结电流大。结电流大。 而集电结工作于反偏，除了基极来的传输电流而集电结工作于反偏，除了基极来的传输电流外，只有反向饱和电流（它也产生散弹噪声）。外，只有反向饱和电流（它也产生

51、散弹噪声）。 因此发射因此发射结的散弹噪声起主要作用，而集电结的噪声可以忽略。结的散弹噪声起主要作用，而集电结的噪声可以忽略。 晶体管中通过发射结的少数载流子，大部分由集电极收集，形成集电极电流，少数部分晶体管中通过发射结的少数载流子，大部分由集电极收集，形成集电极电流，少数部分载流子被基极流入的多数载流子复合，产生基极电流。载流子被基极流入的多数载流子复合，产生基极电流。 由于基极中载流子的复合也具有随由于基极中载流子的复合也具有随机性，即单位时间内复合的载流子数目是起伏变化的。机性，即单位时间内复合的载流子数目是起伏变化的。 晶体管的电流放大系数晶体管的电流放大系数、只是反只是反映平均意义

52、上的分配比。映平均意义上的分配比。 这种因分配比起伏变化而产生的集电极电流、基极电流起伏噪声，这种因分配比起伏变化而产生的集电极电流、基极电流起伏噪声，称为晶体管的分配噪声。称为晶体管的分配噪声。 分配噪声本质上也是白噪声，但由于渡越时间的影响，响当三极管的工作频率高到一定分配噪声本质上也是白噪声，但由于渡越时间的影响，响当三极管的工作频率高到一定值后，这类噪声的功率谱密度将随频率的增加而迅速增大。值后，这类噪声的功率谱密度将随频率的增加而迅速增大。 2). 分配噪声分配噪声3). 闪烁噪声闪烁噪声 由于半导体材料及制造工艺水平造成表面清洁处理不好由于半导体材料及制造工艺水平造成表面清洁处理不

53、好而引起的噪声称为闪烁噪声。而引起的噪声称为闪烁噪声。 它与半导体表面少数载流子它与半导体表面少数载流子的复合有关，表现为发射极电流的起伏，其电流噪声谱密度的复合有关，表现为发射极电流的起伏，其电流噪声谱密度与频率近似成反比，又称与频率近似成反比，又称1/f噪声。噪声。 因此，它主要在低频因此，它主要在低频（如几千赫兹以下）范围起主要作用。（如几千赫兹以下）范围起主要作用。 这种噪声也存在于这种噪声也存在于其他电子器件中，某些实际电阻器就有这种噪声。其他电子器件中，某些实际电阻器就有这种噪声。 晶体管晶体管在高频应用时，除非考虑它的调幅、调相作用，这种噪声的在高频应用时，除非考虑它的调幅、调相

54、作用，这种噪声的影响也可以忽略。影响也可以忽略。 4 4 场效应管噪声场效应管噪声 在场效应管中，由于其工作原理不是靠少数载流子的运在场效应管中，由于其工作原理不是靠少数载流子的运动，因而散弹噪声的影响很小。动，因而散弹噪声的影响很小。 场效应管的噪声有以下几个方面的来源：场效应管的噪声有以下几个方面的来源： 沟道电阻产生的沟道电阻产生的热噪声，沟道热噪声通过沟道和栅极电容的耦合作用在栅极上的感应噪声，闪烁噪声。热噪声，沟道热噪声通过沟道和栅极电容的耦合作用在栅极上的感应噪声，闪烁噪声。 必须指出，前面讨论的晶体管中的噪声，在实际放大器必须指出，前面讨论的晶体管中的噪声，在实际放大器中将同时起

55、作用并参与放大。中将同时起作用并参与放大。 有关晶体管的噪声模型和晶体管放大器的噪声比较复杂，这有关晶体管的噪声模型和晶体管放大器的噪声比较复杂，这里就不讨论了。里就不讨论了。 研究噪声的目的在于如何减少它对信号的影响。研究噪声的目的在于如何减少它对信号的影响。 因此，离开信号谈噪声是无意义的。因此，离开信号谈噪声是无意义的。 从噪声对信号影响的效果看，不在于噪声电平绝对值的大小，而在于信号功率与噪声功从噪声对信号影响的效果看，不在于噪声电平绝对值的大小，而在于信号功率与噪声功率的相对值，即信噪比，记为率的相对值，即信噪比，记为SN（信号功率与噪声功率比）。（信号功率与噪声功率比）。 即便噪声

56、电平绝对值很高，即便噪声电平绝对值很高，但只要信噪比达到一定要求，噪声影响就可以忽略。但只要信噪比达到一定要求，噪声影响就可以忽略。 否则即便噪声绝对电平低，由于信号否则即便噪声绝对电平低，由于信号电平更低，即信噪比低于电平更低，即信噪比低于1，则信号仍然会淹没在噪声中而无法辨别。，则信号仍然会淹没在噪声中而无法辨别。 因此信噪比是描述因此信噪比是描述信号抗噪声质量的一个物理量。信号抗噪声质量的一个物理量。 1.4.3 噪声系数计算方法噪声系数计算方法1 1 噪声系数的定义噪声系数的定义噪声系数可由下式表示噪声系数可由下式表示 设设Pi为信号源的输入信号功率，为信号源的输入信号功率，Pni为信

57、号源内阻为信号源内阻RS产生的噪声功率，产生的噪声功率，Po和和Pno分别为信号和分别为信号和信号源内阻在负载上所产生的输出功率和输出噪声功率信号源内阻在负载上所产生的输出功率和输出噪声功率,Pna表示线性电路内部附加噪声功率在表示线性电路内部附加噪声功率在输出端的输出输出端的输出。 描述放大器噪声系数的等效图描述放大器噪声系数的等效图要描述放大系统的固有噪声的大小，就要用噪声系数，其定义为要描述放大系统的固有噪声的大小，就要用噪声系数，其定义为用额定功率和额定功率增益表示的噪声系数用额定功率和额定功率增益表示的噪声系数放大器输入信号源电路如图所示。放大器输入信号源电路如图所示。 任何信号源加

58、上负载后，其信噪比与负载大小无关任何信号源加上负载后，其信噪比与负载大小无关，信噪比均为信号均方电压（或电流）与噪声均方电压（或电流）之比。信噪比均为信号均方电压（或电流）与噪声均方电压（或电流）之比。放大器的噪声系数放大器的噪声系数NF为为 Pasi和和Pao分别为放大器的输入和输出额定信号功率，分别为放大器的输入和输出额定信号功率，Pani和和Pano分别为放大的输入和分别为放大的输入和输出额定噪声功率，输出额定噪声功率，Gpa为放大器的额定功率增益。为放大器的额定功率增益。以额定功率表示的噪声系数以额定功率表示的噪声系数2. 噪声系数的计算 放大器的噪声系数放大器的噪声系数NF为为 对于

59、无源二端口网络，输出端匹配时，输出的额定噪声功率Pano= kTB, 所以噪声系数:因为Pani= kTB, 抽头回路的噪声系数抽头回路的噪声系数 将将信信号号源源电电导导等等效效到到回回路路两两端端, 为为p2gS, 等等效效到到回回路路两两端端的的信信号号源源电电流流为为pIS, 输输出出端端匹匹配配时时信信号号源源的的最最大大输输出出功率，即二端网络输出端最大功率为：功率，即二端网络输出端最大功率为： 输入端信号源的最大输出功率输入端信号源的最大输出功率,即二端网络最大输入功率为即二端网络最大输入功率为 ： 因此因此, 网络的噪声系数为网络的噪声系数为例例10 求如图所示虚线所含网络噪声

60、系数。方法一：额定功率增益法US方法二：开路电压法（戴维南定理）Un根据定义, 级联后总的噪声系数为3. 级联网络噪声系数级联网络噪声系数 式中, Pno为总输出额定噪声功率, 它由三部分组成: 经两级放大的输入信号源内阻的热噪声; 经第二级放大的第一级网络内部的附加噪声; 第二级网络内部的附加噪声, 即RLNN 按噪声系数的表达式按噪声系数的表达式, Pna1和和Pna2可分别表示为可分别表示为 则 将上式代入定义，得 多级放大器噪声系数的计算多级放大器噪声系数的计算多级放大器噪声系数计算等效图多级放大器噪声系数计算等效图多级放大器的总噪声系数计算公式为：多级放大器的总噪声系数计算公式为：N

61、NNN 从上式可以看出, 当网络的额定功率增益远大于1时, 系统的总噪声系数主要取决于第一级的噪声系数。 越是后面的网络, 对噪声系数的影响就越小, 这是因为越到后级信号的功率越大, 后面网络内部噪声对信噪比的影响就不大了。 因此, 对第一级来说, 不但希望噪声系数小, 也希望增益大, 以便减小后级噪声的影响。 多级放大器的总噪声系数计算公式为：多级放大器的总噪声系数计算公式为： 例例11 下下图图 是是一一接接收收机机的的前前端端电电路路, 高高频频放放大大器器和和场场效效应应管管混混频频器器的的噪噪声声系系数数和和功率增益如图所示。功率增益如图所示。 试求前端电路的噪声系数试求前端电路的噪

62、声系数(设本振产生的噪声忽略不计设本振产生的噪声忽略不计)。 解 将图中的噪声系数和增益化为倍数将图中的噪声系数和增益化为倍数, 有有因此, 前端电路的噪声系数为 5 5 噪声系数与灵敏度噪声系数与灵敏度 噪声系数是用来衡量部件噪声系数是用来衡量部件(如放大器如放大器)和系统和系统(如接收机如接收机)噪声性能的。噪声性能的。 而噪声性能的好而噪声性能的好坏，又决定了输出端的信号噪声功率比坏，又决定了输出端的信号噪声功率比(当信号一定时当信号一定时)。 同时，当要求一定的输出信噪比同时，当要求一定的输出信噪比时，它又决定了输入端必需的信号功率，也就是说决定放大或接收微弱信号的能力。时，它又决定了

63、输入端必需的信号功率，也就是说决定放大或接收微弱信号的能力。 对于接收机来说，接收微弱信号的能力，可以用一重要指标对于接收机来说，接收微弱信号的能力，可以用一重要指标灵敏度来衡量。灵敏度来衡量。 所所谓灵敏度就是保持接收机输出端信噪比一定时，接收机输入的最小电压或功率谓灵敏度就是保持接收机输出端信噪比一定时，接收机输入的最小电压或功率(设接收机设接收机有足够的增益有足够的增益)。 例12 某电视接收机，正常接受时所需的最小信噪比为20dB，电视接收机的带宽为6MHz，接收机的前端噪声系数为10，若信号源内阻为75，问接收机前端输入的信号灵敏度应多大？解：一般接收机前端增益有1020dB，所以前

64、端的噪声系数为接收机噪声系数10。据噪声系数的定义，可得：在多级网络级连中，信号的通频带近似等于噪声带宽，则输入的额定噪声功率为：则，要求输入的信号功率为：而，功率匹配时：讨论：提高灵敏度的方法降低接收机的噪声系数；降低接收机前端设备的温度T灵敏度（用功率表示）也可表示为： 虽然线性电路虽然线性电路(如晶体管放大器如晶体管放大器)有噪声模型，但是用计算有噪声模型，但是用计算方法决定噪声系数是有一定困难方法决定噪声系数是有一定困难(如模型中的一些参数很难准如模型中的一些参数很难准确得到确得到)的，因此常用测量的方法来确定一个电路和系统的噪的，因此常用测量的方法来确定一个电路和系统的噪声系数。声系

65、数。 随着频率范围、随着频率范围、 采用仪器或要求精度不同，有多采用仪器或要求精度不同，有多种测量噪声系数的方法。种测量噪声系数的方法。1) 用噪声信号源的测量方法用噪声信号源的测量方法下图是一测量系统的构成。下图是一测量系统的构成。噪声噪声信号源信号源待测待测放大器放大器辅助辅助放大器放大器均方均方电压表电压表6 6 噪声系数的测量噪声系数的测量2) 无噪声源的测量方法无噪声源的测量方法 当无合适的噪声信号源，而又要测量部件或系统的噪当无合适的噪声信号源，而又要测量部件或系统的噪声系数时，可以采用间接的方法，与上图类似，将噪声信声系数时，可以采用间接的方法，与上图类似，将噪声信号源换成一高频

66、信号源即可。号源换成一高频信号源即可。 测量的方法如下：设信号源的内阻为测量的方法如下：设信号源的内阻为RS，并与系统匹配。，并与系统匹配。 首先，关断信号源（保留首先，关断信号源（保留源电阻），在系统的输出端测出噪声功率值或电压均方根值。源电阻），在系统的输出端测出噪声功率值或电压均方根值。 然后，加正弦信号，使输然后，加正弦信号，使输出电压远大于噪声电压值，测出中心频率的电压增益或功率增益，再改变信号源频率重出电压远大于噪声电压值，测出中心频率的电压增益或功率增益，再改变信号源频率重复上述测量。复上述测量。 降低噪声系数的措施降低噪声系数的措施 根据上面所讨论的结果，有根据上面所讨论的结果，有3种经常采用的减小噪声系数的措施。种经常采用的减小噪声系数的措施。1.选用低噪声器件和元件选用低噪声器件和元件2.正确选择晶体管放大级的直流工作点正确选择晶体管放大级的直流工作点3. 选择合适的信号源内阻选择合适的信号源内阻