.эмиттера и базы

Seb и = ~SiE и Sec и =

Г 2Ge 2

as*YE*

Для низких частот это выражение сводится к выражению

(4.79)

8ЕвН-2д1с/К

(4.80)

а соответствующая нормализованная функция спектральной плотности с учетом корреляции принимает вид

ЕВ-

lSi£(co)SiB(co)]i/

(4.81)

Сводка полученных выше в низкочастотном пределе выражений для разных спектральных плотностей и функций спектральных плотностей с учетом корреляций токовых флуктуации на контактах транзистора приводится в табл. 4.2.

4.5. Коэффициент шума, обусловленный собственным шумом транзистора

Как видно из предыдущей главы, удобно выражать шумовые свойства линейных двухполюсников в виде коэффициента шума. Эта величина является параметром, который можно определить непосредственно путем выполнения измерений на клеммах двухполюсника; очевидно, она определяется типом цепи, в которую включены элементы. Поэтому, чтобы определить коэффициент шума биполярного транзистора, прежде всего необходимо рассмотреть соответствующую эквивалентную схему для этого элемента.

Для случая слабого сигнала транзистор является линейным элементом и сейчас его обычно представляют так называемой «л гибридной» цепью, которая представлена на рис. 4.6 и содержит только резисторы, конденсаторы и один генератор тока, управляемый напряжением между клеммой эмиттера и фиктивной «внутренней клемой базы В». В такой цепи сопротивление базы Гь рассматривается как внешняя составляющая, подключенная последовательно с внешним импедансом между контактами эмиттер - база. «Внутренний» транзистор с контактами В, Е, С, очевидно, полностью соответствует модели.

Рис. 4.6. «л гибридная» эквивалентная схема транзистора.

которая была рассмотрена для расчета шумовых характеристик в разд. 4.4, так как там неявно подразумевалось, что сопротивление базы равно нулю. Коль скоро влияние сопротивления базы в такой эквивалентной схеме исключается, то здесь мы его рассматривать не будем, а сконцентрируем свое внимание на этом «внутреннем» транзисторе В, Е, С.

Матрица полного сопротивления такого транзистора имеет вид

г вс

(4.82)

где gm - взаимная проводимость транзистора. Для многих целей эту матрицу можно упростить следующим образом:

-/«Сев-О

(4.83)

где hfeo - низкочастотный коэффициент усиления по току, а Xj = W/2D, как определено ранее.

Источники шумов в транзисторе теперь можно представить Б виде внешних генераторов шума, подсоединенных к выводам «бесшумной» эквивалентной схемы. Это иллюстрируется рис. 4.7, на котором представлены генераторы тока igb() и icc(t).

Рис. 4.7. Внешние эквивалентные генераторы шума, подсоединенные к выходам эмиттер - база и эмиттер - коллектор транзистора.

подсоединенные к выходам эмиттер - база и эмиттер - коллектор, соответственно. Спектральные плотности этих генераторов и кросс-спектральные плотности с учетом корреляций между ними задаются выражениями (4.64), (4.72) и (4.74).

Схема, представленная на рис. 4.7 в таком виде, не является удобной для расчета коэффициента шума транзистора, так как генераторы шума не подсоединены ко входу транзистора. При переносе шумовых генераторов с выхода.на вход, приходим к двум другим генераторам ina(t) и Vna(tj на входе тран-

Рис. 4.8. Эквивалент схемы на рис. 4.7, когда оба генератора отнесены к входу.

зистора, как это показано на рис. 4.8. Такую эквивалентн} схему можно использовать для вычисления шумовых токов и напряжений на входе транзистора (см. с. 61, гл. 3). Используя преобразование Фурье, имеем для генераторов, представленных на рис. 4.8, следующие выражения:

па = СВ- (ll/2l) gc.

(4.84а) (4.846)