噪声的表示与计算方法

线 路
为信号噪声比，简称信噪比，以Ｐs／Ｐn（或Ｓ／Ｎ）表示。
》
（ 第
放大器噪声系数
四 版 ）
Fn
Psi Pso
/ /
Pni Pno
输入端信噪比 输出端信噪比
张 肃 文 主
Fn
Psi/Pni Pno Pso/Pno PniAP
P no P noI
编
Ａp为放大器的功率增益。
高
等
《
高 频 电
4.10.1 噪声系数
文 输入端接上一个温度为Ｔｉ的匹配电阻所产生的；或者看作与
主 放大器匹配的噪声源内阻Ｒｓ在工作温度Ｔ上再加一温度Ｔｉ
编 后，所增加的输出噪声功率。
高
等
End
《
0.3 高
频 电
多级放大器的噪声系
子
放大器自身的噪声功率
线 Fn 1 放大的信号源噪声功率
路
》 1 Pn
（
ApH k Tf n
第
四 P nA pH k Tfn(F n1)
肃
文 可见，多级放大器总的噪声系数主要取决于前面一、二级，
主 最关键的是第一级，不仅要求它的噪声系数低，而且要求它的
编 额定功率增益尽可能高。
高
等
End
《
高 频 电
4.10.4 灵敏度
子
线
当系统的输出信噪比（Ｐso／Ｐno）给定时，有效输入信号
路 功率Ｐ'si称为系统灵敏度，与之相对应的输入电压称为最小可
示意图
高
等
《
.高频电10.5 等效噪声频带宽度
子
线 路 》 （
等效噪声带宽
A2( f ) df
0
A2( f0)
fn
第
四 版
输出端的噪声电压均方值为
）
张 肃
v n 20 S o (f)d f0 A 2 (f)S i(f)d f
文
主
Si(f)A2(f0)fn
编
高
等
End
《
1高频电 0.6 减小噪声系数的措
》
（
设四端网络的电压传输系数为Ａ( f )，输入端的噪声功率
第四谱密度为Ｓi( f )，则输出端的噪声功率谱密度Ｓo ( f )为
版 ）
So(f)A2(f)Si(f)
张
肃 输出端的噪声电压均方值为
文
主 编
v n 20 S o (f)d f0 A 2 (f)S i(f)d f
高 等
《
.高频电10.5 等效噪声频带宽度
子 输出端的噪声电压均方值为
线
路
》
v n 20 S o (f)d f0 A 2 (f)S i(f)d f等（几
四 何意义即面积相等）来等效的。
版
）
张
0 So(f)dfSo(f0)fn
肃
文 主 编
A2( f ) df
0
A2( f0)
fn
图4.10.4 等效噪声带宽
高
等
《
0.3 高
频 电
多级放大器的噪声系
子
线 路
(Fn)12 Fn1(FA n2pH 11)
》
（ 第
采用同样的方法，可以求得ｎ级级联放大器的噪声系数为
四
版 ） 张
( F n ) 1 2 n F n 1 ( F A n 2 p 1 H ) A ( 1 p F n 1 3 H A p 1 ) 2 H A p 1 H ( A F p n n 2 H 1 ) A p n H 1
子
线
选用低噪声元、器件
路
》
正确选择晶体管放大级的直流工作点
（
第 四
选择合适的信号源内阻Ｒs
版
）
选择合适的工作带宽
张
肃
选用合适的放大电路
文
主
编
降低放大器的工作温度
高
等
End
版
图4.10.2 二级级联放大器示意图
）
Pno放大器自身的 放 噪大 声的 功信 率号源噪声
张 肃 文
P n2 o A p2 P H n 1 oA p2 k H fT n (F n 2 1 )
Fn1
Pno1 ApH1k Tf
主 编
Fn12
Ap
Pn o2 H1ApH2kTf
Fn1
(Fn2 1) ApH1
子 线 路
Fn
Pno PnoI
1Pno PnoI
》
（ 第 四
Pno∏为放大器本身产生的噪声在输出端上呈现的噪声功率。
因此，Ｆｎ＞１，Ｆｎ越大，表示放大器本身产生的噪声越大。
版
） 为了计算和测量的方便，噪声系数也可以用额定功率和额定 张 功率增益的关系来定义。
肃
文 主 编
额定功P率 s'i 4VRs2s (信号源所能提供率 最 ) 大功
《
.10 高 频 电
噪声的表示和计算方法
子 线
4.10.1 噪声系数
路 》
4.10.2 噪声温度
（
第 四
4.10.3 多级放大器的噪声系数
版
）
4.10.4 灵敏度
张
肃 文
4.10.5 等效噪声频带宽度
主
编
4.10.6 减小噪声系数的措施
高
等
a
1
《
高 频 电
4.10.1 噪声系数
子
在电路某一指定点处的信号功率Ｐs与噪声功率Ｐn之比，称
》 检测信号。
（
第 在信号源内阻与放大器输入端电阻匹配时，输入信号功率
四为
版
）
张
P 's i F n (k T fn )P ('so /P 'n) o
肃
文
主
编
高
等
End
《
.高频电10.5 等效噪声频带宽度
子 线
起伏噪声是功率谱密度均匀的白噪声。现在来研究它通过
路线性四端网络后的情况，并引出等效噪声频带宽度的概念。
高
等
《
高 频 电
4.10.1 噪声系数
子
线 路
Psi'
V s2 4Rs
Pn' i
vn2 4Rs
kTfn
》
（
第
四
版
）
张 肃
Fn P Pssoi//P PnnoiP P''ssoi//P P''nn
i o
文
主
vn2 4kTsRfn
编
图4.10.1 表示额定功率和噪声系数定义的电路
高
等
End
《
高 频
4.10.2
噪声温度
电
子
表示放大器（四端网络）内部噪声的另一种方法是将内
线 部噪声折算到输入端，放大器本身则被认为是没有噪声的理 路 想器件。
》
（ 第
Pn' ikTfn Pn''ikTifn(噪声温 Ti) 度
四 版 ）
Fn
Pno 1Pno
PnoI
PnoI
1kTifn 1Ti
kTfn
T
张
肃
物理意义: 放大器内部产生的噪声功率，可看作是由它的