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低噪声前置放大器有源器件的选择

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总第 4 4卷第 48期 9 2O O 7年第 6期 Elcrc iM m etta

电测与仪表 e t& l O' n m ume a o ntf u i

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低噪声前置放大器有源器件的选择 郭玉赵顺平 b, (安庆师范学院 a物理与电气工程学院;.学与环境科学学院, . b化安徽安庆 2 6 1 ) 4 0 1

摘要:噪声理论及等效噪声模型,根据本文推导了前置放大器的噪声特性指标。为了达到最佳噪声匹配,分析比较了双极型晶体管 (J )集成运放及场效应管 (E ) BT、 F T的内阻、噪声特性及三种不同耦合方式的特点。而总结出对于低内阻信号源较理想的前置放大器的从有源器件是单级或多级并联双极型晶体管。 关键词:效噪声模型;等噪声系数;噪声匹配;耦合方式 中图分类号:N 2 T 7文献标识码: B文章编号:0 1 19 (0 7 0— 0 2 0 10— 3 0 2 0】5 0 6— 3

Th h ie o c i ed v c b u o r n iep e m p fe e c o c fa t e ie a o tl we - os r a v i l r i GUO;Z Yu HAO h n pn b S u - ig

(. h o o h s sa dEe tcl n ier g; aS ol f yi n l r a E gn ei c P c ci n

b h o o h m s ya dE vrn e tl ce c, n igN r a C H g, n ig2 6 1,n u,hn ) . ol C e ir n n i m na i e A qn om o ee A qn 4 0 A h i ia c S f t o S n l 1 C Ab ta tAc odn os h oya d e uv e t os d l d d c d n iec aa trs c sr c: c r igt n iete r q ia n iemo e, e u e os h rceit o n l n i id x s I r e e h pi ln iy mac ig a ay e n o ae n ierssa c n e e. n od rt g t eo t o t ma os thn,n zd a d c mp r d isd eit e l n

n o ec aat s so bp l j c o a s tr B T、 e a p rt na pi r a dn i h

rcei c ioa n t nt n io ( J ) it rtd oea o m l e s rt f i r u i r s ng e i i f n u c o ed e et r s tr F T a d tec aa t t so t e ope m ds a d in t n f l— f c t n io (E )n h h rce sc rec u l o e. i i a s i ri f h d C n e u n l d c d s ge o l - a al l - a sso s i a i e c v e ie o e o s q e t e u e i l r Mu t P l— n itr s d a a t e d vc f t y n i r e t r l i h

p e pi e rt esgllsu c t o e i a c . ra l rf iI o rewi lw rss n e m f oh a h t Ke r s: q ia e t o s d l n i o f c e t n i th n; o p e d y wo d e u v n ie mo e; o s c e i in; o s ma c i g c u l d mo e l n e y

0引言

入端噪声之比。为了使问题简单化,分析放大器噪在声特性时,般把所有内部噪声源折合为放大器输入一端的等效噪声源来分析。前置放大器与信号源连接的实际电路与等效噪声模型0图 1 a、( ) 1如 ( ) b所示。

在各种微弱信号检测系统及高灵敏度的自动化 仪表中,了获得准确、为可靠的信息,多配有各种性大能的传感器。传感器输出信号往往十分微弱,只有微伏级,时甚至有强烈的电磁及外界噪声干扰。为了有高精度地检测及传送微弱信号,个重要的措施就是一

图 1中,为信号源的内阻、凡厶分别为等效输 入端噪声电压、电流;为电阻的热噪声电压;。 V为被测信号电压。 由图 1可得信号源的热噪声为圆: E 2

选择具有抗强干扰的低噪声前置放大器。据传感器根 的内阻不同,应选择不同的低噪声前置放大器。本文

主要针对低内阻的传感器合理选择低噪声前置放大器的有源器件。以达到最佳噪声匹配。 1噪声系数

: KT sf 4 R a

_上 J T

L l )

任何一个放大器内部都有噪声源,而 前置放大器的噪声主要由有源器件引起。

p l

VlL , n

J

广 ()实际电路 a

)

l厂 ( )等效噪声模型 b

通常衡量一个放大器的噪声特性用噪声系数 ( os at )称噪声指数 (os i. N i Fce或 e r N i Fg e ue。大小等于输入端的总输出噪声与输 r)其 一

图 1前置放大器与信号源的连接

6一 2

低噪声前置放大器有源器件的选择

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