Měření šumového čísla a šumových parametrů

Šumové parametry2.3 Šumové parametryPro šumovou analýzu a návrh zesilovačů je nutné kromě šumového činitele brát v úvahui další šumové parametry. Schéma podle obr.2.7 představuje model pro šumový dvoubran,přičemž z vlastního šumového dvoubranu jsou vyjmuty všechny šumové zdroje. Ty jsounahrazeny zdrojem šumového napětí e n a zdrojem šumového proudu i n . Obvod je připojenke generátoru s admitancí Y s , který je současně zdrojem šumového proudu i ns . Protože jsouvšechny šumové zdroje vyjmuty ze samotného šumového dvoubranu, je možné řešit šumovýčinitel v rovině 1–1’ [7].Šumový činitel je v tom případěF = N 1N s(2.27)kde N s je šumový výkon generátoru a N 1 je dosažitelný šumový výkon na výstupu, tj.v rovině 1-1’. Výkon N 1 lze určit ze celkového šumového proudu i nc .i ns Y se ni nBezšumovýdvoubranObr. 2.7: Model šumového dvoubranuCelkový šumový proud i nc lze určit superpozicí jednotlivých proudů od výše popsanýchzdrojůi nc = i ns − i n − Y s e n (2.28)Výkon signálu je definován jako střední kvadratická hodnota. Výkon šumu 3 v rovině 1-1’,tj. N 1 je tedy:[E |i nc | 2] = E [(i ns − (i n + e n Y s )) (i ns − (i n + e n Y s )) ∗ ][E |i nc | 2] [= E |i ns | 2] [− 2R {E [i ns ((i n + e n Y s ) ∗ ]} + E |i n + e n Y s | 2] (2.29)Protože střední hodnota šumu je nulová, E [i n ] = 0, lze 2.29 upravit[E |i nc | 2] [= E |i ns | 2] [+ E |i n + e n Y s | 2] (2.30)Šumový proud i n a šumové napětí e n jsou náhradní zdroje, které modelují vnitřní (skutečné)zdroje šumu v daném tranzistoru – obecně dvoubranu. Proto je nutné počítat s tím, že mohoubýt do určité míry navzájem korelované (mají alespoň částečně stejný původ). Z toho důvoduje výhodné zavést:i n = i nn + Y cor e n (2.31)3 Výkon šumu je z definice nekonečný, ale to pouze v případě, že je frekvenčně neomezený. V našich úvaháchje šumový výkon omezen šířkou pásma B a je tedy konečný8