ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Влияние выводов из "Шум Источники описание измерение " На самых высоких частотах провода выводов действуют как аттенюаторы (см. рис. 7.20). В этом случае влияние выводов увеличивает коэффициент шума. [c.178] В смесителях действуют колебания трех частот входной (Di, выходной UO и местного генератора шр (частота накачки). Лишь колебания с частотой сор являются большими колебания двух других частот малы, поэтому к смесителям могут быть применены методы анализа малых сигналов. [c.178] Когда п=1, говорят о преобразовании на основной частоте гетеродина, а когда п 1, говорят о преобразовании на п-ой гармонике. Мы увидим, что в первом случае не происходит опрокидывания фазы входного сигнала в процессе преобразования, во втором случае оно происходит. Это особенно важно для работы емкостного преобразователя и параметрического усилителя. [c.179] Мы увидим, что коэффициенты Фурье от gm(0 и (i) играют важную роль в анализе характеристик преобразования сигнала и шумовых характеристик этих приборов. [c.180] Первым каскадом в приемнике СВЧ часто является смеситель, в котором обычно используются точечные смесительные диоды или диоды с барьером Шоттки, имеющие превосходные частотные свойства, малую мощность потерь и подходящие шумовые характеристики. Для понимания шумовых характеристик необходимо сначала достаточно подробно обсудить работу этого прибора. Мгновенная проводимость смесительного диода g(t) как функция (i pt показана на рис. 8.1,а, а схема смесителя на рис. 8.1,6. [c.180] Таким образом, в диодном смесительном каскаде происходят потери мощности сигнала, но он имеет то большое достоинство, что преобразует высокочастотный (ВЧ) сигнал в сигнал промежуточной частоты (ПЧ), который гораздо легче усилить, если соо СОг. В хорошем диодном смесителе потери в мощности составляют около 6 дб. [c.183] Обратимся теперь к шумам этой схемы. Чтобы упростить расчет, произведем короткое замыкание на выходе. Диод дает шум на частотах соо и сОг- Последний создает падение шумового напряжения па входной цепи, что вызывает шумовой ток в короткозамкнутой выходной цепи, который коррелирован с первичным шумом ПЧ на частоте Юо, и частично компенсирует его. Рассчитаем теперь это интересное взаимодействие. [c.183] Для обеспечения хороших шумовых характеристик СВЧ приемника необходимо поддерживать Fz—1 малым, делать п как можно меньше и Смаке — как можно больше. [c.185] Приемники допплеровских РЛС обычно начинаются со смесителя, и [иногда прим. ред.)] используется нулевая промежуточная частота. Тогда желательно избежать попадания частот биений в шумовой фон приемника. По этой причине необходимо требовать, чтобы смесительный диод имел очень низкий уровень фликкер-шума. Хотя точечные диоды были значительно улучшены в части, связанной с шумом типа Ц, представляется, что хорошо сконструированные диоды с барьером Шоттки в этом отношении предпочтительнее. [c.186] Рассчитаем теперь влияние реакции входной цепи на зеркальной частоте для случая, когда входная цепь имеет настолько широкую полосу, что входные импедан-сы на частотах 0г и ю г равны. Сделаем это в несколько этапов. [c.187] Амплитуда выходного тока тогда равна 2agi os шрГ, в то время как при отсутствии реакции входной цепи на зеркальной частоте со г она была равной agi. После усреднения по ансамблю и за полный период колебания местного гетеродина получается среднеквадратичное значение 2a gi вместо a gi. Таким образом, шумовые моШ/Ности в полосах, расположенных в окрестностях основной и зеркальной частот, складываются. Мы увидим, однако, что усреднение шума прибора должно быть выполнено более тщательно. [c.187] Дальнейший расчет теперь можно вести так же как и прежде разница лишь в том, что выкладки становятся более громоздкими. Однако должно быть совершенно ясно, что коэффициент шума должен снова стать меньше, чем в предыдущем случае. [c.190] В усилителях на ПТ шум затвора и шум стока весьма слабо коррелированы. Следовательно, в случае смесителя на ПТ не будет сделано большой ошибки, если корреляцией между шумами затвора и стока пренебречь вообще. Эквивалентная схема смесителя легко получается из ВЧ эквивалентной схемы путем применения методов усреднения, описанных в п. А. [c.190] Так как ёт1 Вто и Япо=Пг/ёто —шумовое сопротивление этого прибора, используемого в качестве ВЧ усилителя, заключаем, что смеситель на ПТ имеет более высокое шумовое сопротивление, чем соответствующий ВЧ усилитель. [c.191] Это выражение справедливо и для ВЧ усилителя, с той разницей, что шумовое сопротивление смесителя должно быть заменено шумовым сопротивлением Япо, которое несколько меньше. Таким образом мы заключаем, что коэффициент шума смесителя несколько больше, чем коэффициент шума соответствующего усилителя ВЧ. Не представляет труда обеспечить минимальный коэффициент шума соответствующим выбором проводимости источника ёе. [c.192] Коэффициент шума можно несколько уменьшить при помощи ВЧ обратной связи с выхода на вход (подробности см. в статье Окамото и Ван дер Зила [112]). [c.192] Это не совсем точно вблизи частоты среза транзистора. [c.192] Приведенный выше расчет был выполнен в предположении, что входная цепь имеет пренебрежимо малое сопротивление на промежуточной частоте. Если это не так, положение будет гораздо более сложным, так как теперь придется принимать в расчет преобразование во входной цепи и последующее усиление ПЧ. Это пока еще подробно не исследовано. [c.195] Работа транзисторного смесителя на высоких частотах определяется емкостью Сьео- Поскольку частота среза соответствует ё тпо/(2лСьео), наилучшими ВЧ смесителями являются такие, у которых наблюдаются самые высокие значения частот среза по а. [c.195] Коэффициент шума смесителя на транзисторе с общей базой оказывается более сложным, так как здесь необходимо принимать в расчет то, что входной и выходной щумы коррелированы. Следовательно, необходимо рассматривать влияние обратной связи так же, как это сделано для диодного смесителя (решение этой задачи см. в статье Ван дер Зила и Окамото [113]). Оказывается, что коэффициент шума транзисторного смесителя с общим эмиттером значительно лучше, чем у смесителя с общей базой, так что последний не рекомендуется использовать. [c.196] Вернуться к основной статье