Не понял, что именно вы считаете ошибкой.

Что шум не зависит от входного сопротивления.

Боюсь Вы путаете причину и следствие. Шум зараждается в базе (базовый ток), он будет даже если коллектор будет висеть в воздухе (специально проверил -при одном и том же базовом токе- базовый шум один и тотже), в коллекторе только источник тока, который не шумит сам по себе (ну если не считать шума rк), шум в коллекторе- следствие усиления шумового базового тока.

Цитата из книжки - Жалуд, Кузнецов, "Шумы в полупроводниковых устройствах", стр. 97

С выкладками для перехода БЭ согласен, но вот с приведенным шумом не понял. Я бы записал иначе:
Uшума_нэ = Uвх_шн/(Rвх+Rист)*Rист
Uшума_тэ=Iшума*Rвх*Rист/(Rвх+Rист)

Чтобы доказать сие я накидал схемку -без собственно транзистора, но с сопротивлениями и шумами как в транзисторе.
Управл.источники тока G1, G2 вносят в схему шумовой ток, эквивалентный базовому шумовому току (см.расчет на схеме вверху). R2 и R5 соответсвтенно входные сопротивления каскадов ОЭ и ОБ. На графике -2 кривых, одна 3,1нВ/sqrt(Гц) -шумы в точке in, кривая 0,76нВ/sqrt(Гц) -шумы в точке in1.
Источник сигнала для простоты -один.
Может я чего не учел в схеме?

Update: Заметьте, что шум у схемы с ОЭ очень похож на реальный (с транзистором). И еще заметил, что токовый шум практически не сказывается -если шумовой ток выкинуть, то шум на "in" падает всего лишь с 3,1 до 3нВ .

Update:Update: Упс. я наверно не правильно нарисовал. В ОЭ шумит наверно тотже резистор что и в ОБ (37 Ом), а остальное сопротивление-безшумовое? Чтото я запутался, как правильно?

Мы просто пытаемся сделать разное. Вот смотрите, входное напряжение Uвх (идеального источника напряжения) попадает на вход усилителя ослабившись на делителе напряжения, образованном выходным сопротивлением источника сигнала Rист и входным сопротивлением усилителя Rвх:

Uвх_ус=Uвх*Rвх/(Rвх+Rист)=Uвх*Косл, где Косл=Rвх/(Rвх+Rист).

Поэтому, если я хочу привести возникшее именно на входе усилителя (после Rист) напряжение от источника шумового тока

Uш_вх_ус=Iш *(Rвх||Rист)=Iш *Rвх*Rист/(Rвх+Rист)

к напряжению входного сигнала - я должен умножить это напряжение на величину, обратную ослаблению (Косл). Тогда такое напряжение, приложенное до сопротивления источника сигнала, ослабившись на делителе Rист-Rвх в Косл раз, станет равным вычисленному Uш_вх_ус.

В результате эквивалентное напряжение источника шумового тока (приложенное до сопротивления Rист) будет равно
Uш_вх_ток_экв=Uш_вх_ус/Косл=Iш *Rвх*Rист/(Rвх+Rист) / (Rвх/(Rвх+Rист))=Iш*Rист


Вы усложнили себе задачу. Заменить источники шумового напряжения и тока шумом одного резистора не получится, да это и неудобно.

Именно для упрощения всяких расчетов и используется эквивалентная шумовая схема транзистора, представленная источником шумового напряжения, включенного последовательно с базой, и источником шумового тока, включенного между базой и эмиттером. А сам транзистор со стороны перехода база-эмиттер представлен нешумяшим резистором Rвх, который, однако, зависит от базового тока. Шум этого резистора уже включен в шумовые ток и напряжение. Он используется только для определения входного сопротивления транзистора. Можно использовать и иные, более сложные и точные варианты трактовки, но, обычно, такого подхода вполне хватает.

Но сами величины шумовых напряжения и тока зависят от тока базы, тока коллектора и напряжения на коллекторе (обычно не учитывается, кроме специальных случаев).

Такой подход значительно упрощает расчеты схем. Именно оценочные расчеты, поскольку симуляшка считает (по крайней мере - должна считать) все шумы честно.


Вы ошиблись в другом. Низкое входное сопротивление в схеме ОБ не является артефактом, оно образуется за счет обратной связи по току коллектора, протекающего, в таком включении, через источник сигнала. Т.е., входное сопротивление транзистора (и его шумовые параметры) - точно такое же, как и в схеме ОЭ, но обратная связь (не вносит шума в некотором приближении) снижает его примерно в бета раз. Именно по этой причине, шумовые свойства ОБ близки (но, все-таки, чуть хуже - снижение усиления за счет ОС) к шумовым свойствам ОЭ. Это не учел и alexkok в своих утверждениях.

Почитайте хотя бы статью которую Вы же, вроде, уже здесь постили Ultra low noise amplifiers.pdf

Из этих формул следует, что:
1. Большая часть приведенного ко входу напряжения шума есть дробовый шум тока коллектора деленный на крутизну.
Вторую часть входного напряжения шума дает объемное сопротивление базы.
2. Входной шумовой ток - это дробовый шум тока базы, который есть ток коллектора деленный на коэффициент усиления по току.

Меньше симуляторами надо пользоваться, они думать отучают.


Из приведенной Вами цитаты всего лишь следует, что для одного и того же транзистора коэффициент шума слабо зависит от схемы включения.
Но совершенно не следует, что транзисторы одного типа, но с заметно разными коэффицентами усиления по току, будут иметь одинаковый коэффициент шума при том же сопротивлении источника.


Вы тоже верите, что шумы рождаются в базе?

Сообщение отредактировал alexkok - Nov 30 2010, 02:52

Ваше утверждение весьма спорно и, как минимум, требует более подробных разъяснений. Вы про ток утечки коллектор база не забыли? Или про ток рекомбинации носителей в базовой зоне?


Если вы обратили внимание, именно этот вопрос и является предметом обсуждения


Интересно, а кто и где это утверждал? Что-то не припомню такого.


Шумы рождаются во всех частях транзистора, но их с достаточной точностью можно привести всего к двум эквивалентным источникам шума подключенным к база-эмиттерному переходу транзистора - источнику шумового напряжения и источнику шумового тока.

Не понял, с чем именно вы пытаетесь бороться?

Титце и Шенк, 12е изд. т.1


Это эффекты второго-третьего порядка.

1/f шум это отдельный вопрос, я его не рассматриваю.

Та же книжка, стр.75.


Тот же Тице и Шенк, стр 107


Почитайте также Хоровиц, Хилл, "Исскуство схемотехники", 3-е изд., том 1, страница 495 и далее.

Alexashka, вам это тоже будет полезно, там все хорошо изложено.

И что Вы этим хотите доказать?
В формуле для (ОЭ) i²_b
Ic - Ie = Ic / B
т. е. прямая зависимость от коэффициента усиления по току и прямая корреляция с входным сопротивлением, о чём я и писал.

Ага, теперь все стало ясно! Действительно надо было зайти с другой стороны, и тут становится очевидно, что покрайней мере коэфф.шума не будет зависить от входного сопротивления.
Но по поводу моей схемки...почему
Ну почему одного резистора, во-первых шумы напряжения-это как известно резистивный шум перехода, он моделируется у меня резистором R5 для схемы ОБ, а G2 -генератор шумового тока, величина которая также известна и легко задается шумом резистора. Просто в моделяторе нет источника шумового тока, поэтому приходится вводить такой вот гибрид. Ну и собственно токовый шум задан R6.
Вобщем, хотелось бы добить ее до конца и понять почему показания отличаются от схемы с транзистором (как после этого верить всяким эквивалентам?) С ОЭ вроде совпадает и очень не плохо по цифрам, а вот с ОБ чтото ерунда выходит. Если смотреть шум на эмиттере, то он примерно одинаков в резистивной и в транзисторной модели (613нВ и 761нВ), а вот приведенный к источнику сигнала здорово различается - 8,5нВ с транзистором и 13,1нВ в резистивной модели.
Собственно если коллектор отрываешь- шум в модели с транзистором не меняется, стало быть модель учитывает в расчетах только сопротивление перехода база-эмиттер, так вот, не понятно чем эта модель так отличается от моей резистивной?


Хм...всегда считал что происходит наоборот. В схеме ОЭ эмиттерное сопротивление увеличивается по сравнению с его фактическим значением изза усиления iэ=iб*(betta+1). А в схеме ОБ наоборот- базовое сопротивление нивелируется (ослабляется в бетта+1 раз), эмиттерное же остается равным фактическому. Разве не так?

Это я как раз так и не могу понять, с чем вы спорите.
Но вы утверждали, следующее

Так вот, входной шумовой ток, отнюдь не есть ток коллектора, деленный на коэффициент усиления по току, он только приводится к нему для удобства.
Исходное выражение и эквивалентная схема(тот же Тице, Шенк, стр.108) выглядят так

И это - упрощенное выражение. Как видно, шумовой ток имеет две компоненты, одна из них - это шумовой ток базового перехода, и только вторая - дробовой шум тока коллектора (а если быть точным - то тока эмиттера - именно он первичен, все остальное пересчитывается).

Но я не вижу смысла продолжать этот спор ни о чем, разбирательство с такими тонкостями не имеет отношения к данной теме.

Извиняюсь что встреваю, но помоему зависимости от ic приводят только потому что именно его и измеряют как параметр, а базовый ток никому не интересен. Статью на которую Вы меня отсылали я читал и не один раз перечитывал. если чесно от этих формул уже мешанина в голове
Но помоему обратная зависимость напряжения шума от тока коллектора (которое Вы приводили мне поставми выше) говорит о том, что при бОльшем токе коллектора диф.сопротивление эмиттера уменьшается, и пропорционально 4kTRэ снижается шумовое напряжение. Разве не так?
А токовый шум - из тойже формулы- как раз определен для тока базы (корень из 2 заряд электрона на ток базы), потом его для удобства приводят к току коллектора. Т.е выразить его можно через что угодно -это кому как удобнее имхо

Естесственно, имелся ввиду ток базы, а не шумовой.

Значит прекращаем.


Не так.
Шум растет как корень из коллекторного тока, а крутизна пропорциональна току и приведенное ко входу шумовое напряжение, которое пересчитывается делением на крутизну, падает с увеличением тока.

Не так, шумовой ток базы сам по себе, с некоторой корреляцией с шумами коллекторного тока.