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用電阻噪聲確定一個低噪聲放大器的特性

出處:t14495716 發(fā)布于:2011-09-01 14:55:08

  如果知道或可以估計(jì)出一款低噪聲放大器的增益或噪聲帶寬,只使用幾只電阻和一只交流電壓表,就可以測出其它的規(guī)格。本例使用了Johnson方程,它描述的是一只電阻所生成的噪聲量。要找到缺失的參數(shù),就要測量放大器的輸出噪聲電壓,此時,先將輸入短接,然后使用幾只不同值的電阻??梢詮木W(wǎng)上一個Excel電子表,用于計(jì)算增益或噪聲帶寬。

  測量開始時,將低噪聲放大器的輸入端短路,用電壓表測量噪聲電壓。然后,在放大器的輸入端每次插入一只電阻,再測量放大器輸出端的噪聲電壓。將測得的輸出噪聲電壓、每只電阻的阻值、環(huán)境溫度、已知或估計(jì)的低噪聲放大器增益,以及已知或估計(jì)的有效噪聲帶寬,輸入到電子表格內(nèi)。

  電子表格使用每個電阻的測量值,繪出一個理想的“藍(lán)色”曲線,它表示了以nV/√H2為統(tǒng)一單位的Johnson噪聲(圖1)。對任何低噪聲放大器輸入電阻,可以對藍(lán)色曲線作出補(bǔ)償。圖中亦顯示了一個“綠色”曲線,它表示的是計(jì)算得出的放大器“超額”輸出噪聲,即所測得輸出減去與放大器無關(guān)的輸入相關(guān)噪聲。輸入相關(guān)噪聲是一種無關(guān)的噪聲信號,它會以噪聲電壓平方之和的平方根形式,加到所有額外輸入噪聲上。使用放大器的有效噪聲帶寬和增益值,通過短接放大器輸入端而測量輸出噪聲電壓,就可以找出放大器的輸入相關(guān)噪聲。

  可以用Agilent公司34410A這類萬用表,它有第二顯示的算術(shù)平均功能,填入測得的輸出噪聲值。當(dāng)放大器通電時,將每只電阻連接到放大器輸入端后,將算術(shù)平均值清零;一般要等大約10秒至1分鐘時間,直到新平均值穩(wěn)定下來;在噪聲電子表格中記錄下該電阻的平均值。用歐姆表功能測出實(shí)際的電阻值,并將其記在電子表格內(nèi)。

  在表中記下輸入?yún)?shù)及測得的輸出噪聲值。猜測一下未知參數(shù)的初始值,然后加以修改,直到綠色曲線幾乎全部覆蓋理想的藍(lán)色曲線。當(dāng)曲線覆蓋時,就會找到缺失的參數(shù)。然后,通過調(diào)整兩個參數(shù),嘗試做假設(shè)分析。

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