Шумовые свойства регенеративных усилителей
Примем в первом приближении, что основным источником внутренних шумов являются тепловые шумы сопротивления потерь rsрегенерирующего элемента. Это справедливо для параметрических и квантовых парамагнитных усилителей, в которых дробовые шумы практически отсутствуют.
Коэффициент шума можно определить по следующей формуле
. (5.29)
При стандартной температуре ( К) номинальные шумы источника сигнала можно представить .
Для проходного регенеративного усилителя собственные шумы согласно эквивалентной схеме, обусловлены тепловыми шумами сопротивлений и (указанные источники шумов имеют эквивалентные шумовые температуры и соответственно). С учетом этого квадрат ЭДС шумов можно представить как
. (5.30)
Мощность собственных шумов усилителя при этом определяется следующим образом
. (5.31)
Подставляя эти выражения в формулу для коэффициента шума, получим
(5.32)
Эквивалентная шумовая температура проходного усилителя
(5.33)
Из последнего выражения следует, что в проходном усилителе шумы нагрузки регенерируются равноправно с шумами сопротивления потерь и ухудшают шумовые характеристики усилителя. Значение зависит от типа следующего за регенеративным усилителем каскада.
Если это диодный смеситель, то значение может достигать (3÷10) 103К, что существенно ухудшает коэффициент шума иэквивалентную шумовую температуру приемного устройства. Для уменьшения вклада шумов нагрузки и повышения устойчивости проходного усилителя между ним и нагрузкой включается вентиль, находящийся при температуре Т0. Тогда
(5.34)
Для отражательного усилителя при аналогичных условиях имеем
,
(5.35)
.
Если коэффициент регенерации и , то имеем
, (5.36)
(5.37)
Сравнение показывает, что отражательные усилители имеют более низкие собственные шумы и в большей мере пригодны для осуществления малошумящего усиления в диапазоне СВЧ.
Учитывая все выше сказанное, можно сделать вывод о предпочтительном использовании в приемных устройствах усилителей отражательного типа.
Дата добавления: 2014-12-26; просмотров: 994;