Власні шуми в транзисторах

Джерелами шумів в транзисторі є: - електронно-діркові переходи ; - активні складові областей бази , емітера і колектора ; - випадкові перерозподіли струму між колектором і базою; - неоднорідності напівпровідникового матеріалу. Відповідно до теорії шумових властивостей транзисторів, основну роль в транзисторах грають: флікер-шум, дробовий, теплові шуми, шуми поділу, тощо. Розглянемо ці шуми більш детальніше, припускаючи, що транзистор працює в режимі малого сигналу. У транзисторах флікер-шум спостерігається на низьких частотах (менше 1 кГц). Спектральна щільність потужності цього шуму пропорційна 1/fa. Джерелом низькочастотних шумів в транзисторі є носії електричного заряду в середині р-n- переходу і на його поверхні під дією температури, прикладеного електричного поля, а також в результаті зіткнення нейтральних атомів напівпровідника або домішок з керованим потоком основних носіїв заряду. Кількість носіїв, збуджених за даний проміжок часу, є випадковою, а створений ними струм - флуктуаційним . Коефіцієнт шуму може бути визначений за формулою:

Kш=(Uш^2)/(Uшо^2 )

де U – напруга теплового шуму джерела сигналу, підключеного до входу транзистора; Так як площа колекторного переходу зазвичай набагато більше площі емітерного переходу, низькочастотний шум в основному проявляється в колекторному переході Зазвичай флікер-шум виникає в результаті погано оброблених поверхонь кристала і в місцях омічних контактів виводів і кристала. При шліфуванні кристал має менший флікер-шум ніж при травленні його поверхні. Для зниження цього шуму необхідно зменшити щільність струму на одиницю поверхні, використовувати планарні транзистори і транзистори з високим ступенем технологічної обробки поверхні. Крім того, в схемах підсилювачів доцільно використовувати транзистори р-n-р типу, що мають менший рівень низькочастотного шуму, ніж транзистори n-р-n типу. У ряді випадків спеціальні вимірювання флікер-шуму на частоті f = 1 кГц і нижче дозволяють прогнозувати надійність транзисторів і визначати ряд дефектів в них: погані контакти, тріщини, тощо. Тепловий шум транзистора викликаний хаотичним рухом носіїв в середині напівпровідника. Цей шум, на відміну від надлишкового шуму, існує навіть за відсутності електричного струму. На середніх і високих частотах основними джерелами шуму в транзисторі є дробові шуми в емітерному та колекторному переходах, тепловий шум опору бази і шуми струмо-розподілу, пов'язані з випадковим характером розподілу емітерного струму між колектором і базою. Залежність коефіцієнта шуму від частоти показано на рисунку 1.1.

Рисунок 1.1 – Залежність коефіцієнта шуму від частоти

Залежність коефіцієнта шуму від частоти показана рисунку 1, горизонтальна ділянка кривої пояснюється в основному тепловими шумами об'ємного опору бази rб. Чим вище гранична частота транзистора fгр, тим протяжніше ділянка кривої з найменшим коефіцієнтом шуму.

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Схема зі спільним колектором (емітерний повторювач)	\|	Коефіцієнт шуму залежить також від опору джерела сигналу, при цьому існує оптимальний опір і оптимальне значення струму емітера.

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.017 сек.