噪声系数

级联放大器噪声系数

首先说下噪声系数的定义：

一个放大器的噪声系数定义为输入端的信噪比与输出端的信噪比之比，

//si ni

F so no

P P N P P =

，其中P 代表功率，S 代表信号，N 代表噪声，i 代表输入端，o 代表输

出端。

书中有一句话很重要，也很容易被大家忽视：

“N F 数值的大小一方面取决于被研究网络本身的噪声电平，另一方面也与采用的噪声源很有关系，这就容易造成同一网络因采用不同的噪声源而具有不同的数值，从而给实用带来了困难。所以规定噪声源是很重要的。一般是将信号源内阻的热噪声作为标准噪声源，此时，

P ni 就是取自信号源内阻的热噪声功率。

” 大家应该有些概念了吧，

一个网络的噪声系数定义为输入端的信噪比与输出端的信噪比之比，还应该加上一个限定条

件就是每一个网络的P ni 都应该是同一个固定的值，

记为P nref （这个是推级联网络噪声系数公式的重点）。

以下推导级联网络噪声系数公式： 以最简单的两级级联系统为例： 如图所示，

令输入第一级系统的噪声功率为P nref （信号源内阻的热噪声功率），则根据噪声系数的定义为

111

//si nref F so no P P N P P =，级联系统的噪声系数为

//si nref F so no

P P N P P =

，但是注意

222

//si ni F so no

P P N P P ≠

，（因为噪声系数的定义中要求输入噪声必须为P nref ）

注：第一级网络的输出信号及噪声功率与第二级网络的输入信号及噪声功率相同。

即P so1= P si2，P no1= P ni2。

一个放大器对输入信号及噪声产生的作用就是将其分别放大G 倍后，再在输出端引入放大器本身产生的噪声，这个噪声与放大器的增益G 无关。 所以放大器的噪声系数还可以表示为：

'2'22//()

si nref

F si

nref P P N P G P G 2δ=

⋅⋅+，解得222(1nref F P G N )δ=⋅−

111//()si nref

F si nref P P N P

G P G 1δ=

⋅⋅+，解得

111(1nref F P G N )δ=⋅−

注：从以上两个式子并不能认为δ与放大器的增益有关

11221

///si nref

so no si ni F P P P P P P N ==

，

221212

2221221122

/()si so si so no ni no nref P G P G P G G P P P G P G P G G δδδ⋅⋅⋅⋅===

δ⋅+⋅+⋅+⋅+

将12,δδ代入上式，并考虑到

//si nref F so no

P P N P P =

，即可得到级联放大器的噪声系数公式：

2111

F F F N N N

G −=+

。