вход i-J

формирование выходного сигнала должно это учитывать. Так, если для этого используется дополнительный интегратор, то он должен располагаться за пределами петли ОС и иметь постоянную интегрирования т т.

На рис. 3.20 приведена практическая схема, предназначенная для работы в режиме ЗЧУ. Для уменьшения собственных шумов в качестве входного усилительного элемента (Г]) используется полевой транзистор с р-п переходом. Усиление по напряжению происходит в высокоомной точке соединения коллекторов транзисторов Tj, Гз и затвора транзистора т4 и достигает на нулевой транзистора S ~ 20 мА/в.

выход

Рис. 3.20

частоте при

крутизне

входного

величины порядка 10. Включенные друг за другом по схеме повторителей транзисторы Г4 и Т$ обеспечивают низкое выходное сопротивление.

4. Шумы в усилительных каскадах

Среди множества факторов, ограничивающих точность определения параметров сигналов, шумы источников сигналов и электронных трактов обработки сигналов занимают особое место, поскольку они в принципе не могут быть устранены полностью. К таким шумам относятся тепловой, дробовой шумы и шум l/f. Шум , связанный с внешними помехами, не является истинным шумом и может быть понижен путем соответствующего экранирования, по крайней мере, в принципе, до сколь угодно малой величины.

4.1. Тепловой шум

Случайный характер теплового движения свободных электронов в сопротивлении приводит к появлению на его зажимах флуктуации напряжения, называемых тепловым шумом. Так как полное шумовое напря}ение складывается из очень большого числа импульсов, вызванных движением отдельных электронов, то естественно ожидать, что общее шумовое напряжение является гауссовым процессом. В силу того, что длительность отдельных импульсов чрезвычайно мала, спектральную плотность шумового напряжения можно считать однородной (белый шум).

Плотность тепловых шумов комплексного сопротивления описывается формулой Найквиста:

vl=4KTZ{<o)W\ [4.1.1]

где/= 1,38 ЮДэл:-А - постоянная Больцмана, Г-абсолютная температура.

Например, для параллельной цепи (рис. 4.1) имеем:

- .co, = -i.. [4.1.2]

Шумит только активная составляющая

с , . Z комплексного

к(с1)) = ~ ~у

сопротивления. В соответствии с [4.1.1]:

J]lKT----[ Ь

[4.1.3]

1 + 1-

Шум такой цепи в полосе частот от со, до cof.

У] 1 +

[4.1.4]

При й) = О и <у 2= 5 т. е. в бесконечной полосе частот

ггг КТ

г-- [4.1.5]

Эквивалентная схема шумящего сопротивления показана на

рис. 4.2.

Рис. 4.2

Часто бывает удобнее представлять шумовые параметры цепи не в виде генератора напряжения, а в виде генератора тока (рис. 4.3). По теореме об эквивалентном генераторе

ЛЖ[Гч], [4.1.6]

11 =

К2>п

Рис. 4.3 4.2. Дробовой шум

т. е. шумит только активная составляющая проводимости, причем, она не зависит от частоты

Обе эквивалентные схемы совершенно

равнозначны. Вычисление = Z(u )P

в схеме на рис. 4.3, естественно, приводит к [4.1.3].

Этот вид шума связан с направленным перемещением носителей заряда, иными словами, с током. Дробовой шум - специфический и наиболее важный вид внутренних шумов в электронных приборах.