放大器的頻率特性和噪聲

1、學(xué)習(xí)匯報(bào)2016.10.10 匯報(bào)內(nèi)容：1. 放大器的頻率特性 密勒效應(yīng) 極點(diǎn)與結(jié)點(diǎn)的關(guān)聯(lián) 共源、源跟隨器、共柵等結(jié)構(gòu)的頻率特性2. 噪聲 噪聲的統(tǒng)計(jì)特性及種類 電路中噪聲的表示 密勒效應(yīng) 反相放大電路中，輸入與輸出之間的分布電容或寄生電容由于放大器的放大作用，其等效到輸入端的電容值會(huì)擴(kuò)大1+A倍，其中A是放大器放大倍數(shù) 密勒定理電壓增益：輸入阻抗：這個(gè)結(jié)果和共柵級(jí)小信號(hào)分析中計(jì)算的輸入阻抗相同。密勒定理的注意事項(xiàng)： 阻抗不能在輸入輸出之間唯一的信號(hào)通路 不能同時(shí)用來(lái)計(jì)算傳遞函數(shù)和輸出阻抗 用密勒定理估算極點(diǎn)時(shí)忽略了零點(diǎn)的存在 電壓增益A會(huì)隨頻率變化而變化，通常用低頻增益值簡(jiǎn)化計(jì)算，會(huì)對(duì)頻率分

2、析產(chǎn)生一定的誤差 極點(diǎn)與結(jié)點(diǎn)的并聯(lián)（計(jì)算簡(jiǎn)單直觀，有誤差；沒(méi)反映出零點(diǎn)）每個(gè)節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)一個(gè)極點(diǎn)；節(jié)點(diǎn)之間有相互作用就不再是每個(gè)節(jié)點(diǎn)貢獻(xiàn)一個(gè)極點(diǎn)把總的等效電容和總的等效電阻相乘就可以得到時(shí)間常數(shù)，繼而得到一個(gè)極點(diǎn)的頻率I. 共源級(jí) 小信號(hào)模型 對(duì)分母進(jìn)行分析，比較兩者計(jì)算出的極點(diǎn)值，我們發(fā)現(xiàn)密勒定理推導(dǎo)出的極點(diǎn)還是比較精確的 零點(diǎn)的另一個(gè)求法：在s=零點(diǎn)時(shí)，令輸出電壓為零，即輸出在此時(shí)對(duì)地短路II.源跟隨器-（電平移位器和緩沖器） 由上圖我們發(fā)現(xiàn)隨著頻率升高，輸出阻抗也增大，該阻抗包含電感元件。 如果一個(gè)源跟隨器被大電阻驅(qū)動(dòng)，那么該源跟隨器的輸出阻抗基本表現(xiàn)出電感的行為。III.共柵級(jí)1. 當(dāng)忽略

3、溝道調(diào)制效應(yīng)時(shí)，可以通過(guò)極點(diǎn)節(jié)點(diǎn)關(guān)聯(lián)法2. 當(dāng)不能忽略時(shí)，采用等效電路法 傳輸函數(shù)：該電路無(wú)電容的密勒乘積項(xiàng)，可達(dá)到高帶寬 輸入阻抗： 當(dāng)頻率增大時(shí)， 趨近于0，于是 就約為 此時(shí)，輸入極點(diǎn)也就可以定義為 輸入極點(diǎn)相對(duì)較大，因此具有高速特性IV.共源共柵 此種結(jié)構(gòu)輸入、輸出阻抗較大高增益，密勒效應(yīng)小三個(gè)極點(diǎn)的相對(duì)數(shù)值取決于實(shí)際的設(shè)計(jì)參數(shù)，但是一般選取x節(jié)點(diǎn)極點(diǎn)離原點(diǎn)最遠(yuǎn)，更穩(wěn)定。噪聲的統(tǒng)計(jì)特性： 噪聲是個(gè)隨機(jī)過(guò)程，其值是不可預(yù)測(cè)的，但是在很多情況中，它的平均功率是可以預(yù)測(cè)的 平均功率： 基本電路理論定義： 為了簡(jiǎn)化計(jì)算： 噪聲譜PSD：某頻率值處附近1Hz帶寬內(nèi)噪聲所具有的平均功率。 定理：如

4、果 的一個(gè)信號(hào)加在一個(gè)傳輸函數(shù)的線性時(shí)不變系統(tǒng)上，則輸出譜： 相關(guān)噪聲源和非相關(guān)噪聲源噪聲類型： 熱噪聲電阻熱噪聲：導(dǎo)體中載流子的隨機(jī)運(yùn)動(dòng)，引起導(dǎo)體兩端電壓波動(dòng)。 譜密度：熱噪聲與溫度的關(guān)系意味著模擬電路在低溫時(shí)可以減小噪聲 閃爍噪聲載流子在柵和襯底界面處的俘獲和釋放，導(dǎo)致漏源電流有噪聲噪聲功率與MOS管的工藝有關(guān)，減小閃爍噪聲主要通過(guò)增大器件面積電路中的噪聲表示 輸出參考噪聲電壓： 表示法不足：輸出參考噪聲與電路增益有關(guān)，無(wú)法比較不同電路的噪聲性能 輸入?yún)⒖荚肼曤妷海涸谳斎攵擞靡粋€(gè)信號(hào)源 來(lái)代表電路中所有噪聲源的影響。輸入?yún)⒖荚肼曤妷旱扔谳敵鲈肼曤妷撼栽鲆?輸入?yún)⒖荚肼暦从沉溯斎胄盘?hào)被噪聲“侵害”的程度，能用于不同電路的噪聲指標(biāo)的比較 如果僅僅用一個(gè)與輸入串聯(lián)的電壓源來(lái)表示輸入?yún)⒖荚肼暿遣粔虻模晕覀冇靡粋€(gè)串聯(lián)電壓源和一個(gè)并聯(lián)電流源一起模擬輸入?yún)⒖荚肼?如何計(jì)算電壓和電流呢，可以考慮信號(hào)源阻抗的兩種極限情況：零和無(wú)窮 如果信