6Ф0..32 Ж12 УДК 621 391.822:621.382.3 Жалуд В. и Кулешов В. Н. Ж 12 Шумы в полупроводниковых устройствах. Под общей ред. А. К. Нарышкина. Совместное совет- ско-чешское издание. М., «Сов. радио», 1977. 416 с. с ил. Излагаются сведения об 'источниках шума в полупроводниковых приборах, на основе которых рассматриваются методы проектирования малошумящих каскадов усиления и преобразования сигналов в прием- но-усилительных и передающих трактах. Подробно разбираются шумо- вые свойства усилителей в интегральном исполнении. Книга предназначена для специалистов, занимающихся теорети- ческими и прикладными вопросами построения приемно-усилительных 'и передающих устройств. Она может быть также полезна студентам Ж 30407-057 046(01 )-77 43-77 6Ф0.32 Редакция радиотехнической литературы ^с) Гл. 1, 5, 6. Издательство «Советское радио», 1977 г. ,& Перевод на русский язык гл. 2, 3, 4, 7, «Советское радио», 1977 г, ОТ РЕДАКТОРА Предлагаемая читателю книга появилась в резуль- тате сотрудничества двух издательств: СНТЛ (Прага) и «Советское радио» (Москва). Авторы книги канд. техн. наук В. Жалуд и канд. техн. наук В. Н. Кулешов ранее не были знакомы. Отчасти это объясняется, по-видимо- му, тем, что научные интересы обоих авторов лишь в незначительной мере пересекались, хотя цели их ра- бот в общих чертах одинаковы: анализ и синтез мало- шумящих устройств. Это позволило создать книгу, уни- кальную в научно-технической литературе. Уникальность книги определяется следующими ее особенностями: оригинальностью представленного мате- риала, шириной диапазона рассматриваемых частот (от инфразвуковых до СВЧ), разнообразием используемых типов полупроводниковых приборов, разнообразием ви- дов малошумящих устройств. Последнее имеет принци- пиальное значение, поскольку требует совершенно раз- личного теоретического подхода к анализу шумовых свойств и оптимизации параметров этих устройств. Главы 1, 5 и 6, написанные В. Н. Кулешовым, отли- чаются последовательным изложением методов анализа шумовых характеристик рассматриваемых устройств. Этот материал можно было бы назвать введением в тео- рию флуктуации в полупроводниковых устройствах, ра- ботающих при большом гармоническом (или квазигар- моническом) сигнале. В главах 2, 3, 4 и 7, написанных В. Жалудом и пере- веденных на русский язык А. М. Сизьминым, рас- смотрены реальные устройства, приведены методика их расчета, большое количество схем, диаграмм и расчет- ных формул, удобных для инженерной практики. Осо- 0 бенно важной является разработанная автором методи- ка расчета ВЧ и СВЧ устройств. Все сказанное позволяет надеяться, что предла- гаемая книга будет интересна широкому кругу читате- лей: и радиолюбителям, которые смогут найти для себя ряд практических инженерных решений, и инженерам, для которых в книге имеется много методически отра- ботанных сведений, конкретных формул и полезных ре- комендаций, и научным сотрудникам, которые, пользу- ясь теоретическим материалом для устройств, работаю- щих при большом сигнале и на сравнительно низких частотах, смогут разработать собственные методики расчета конкретных типов устройств, работающих не только на низких, но и на высоких, и на сверхвысоких частотах. ... Л. К. Нарышкин. ПРЕДИСЛОВИЕ В самых различных областях радиотехники необхо- димо обрабатывать сигналы очень малого уровня, срав- нимого с уровнем собственных шумов электронных це- пей, или генерировать сигналы большого уровня, но с весьма малыми побочными шумовыми составляющими. Быстрое развитие полупроводниковой электроники в по- следнее время позволяет использовать для решения этих задач полупроводниковые приборы, которые обла- дают не только хорошими шумовыми свойствами, но и рядом других достоинств (повышенной надежностью, малыми размерами и массой, совместимостью с инте- гральной технологией и т. д.). Предлагаемая книга посвящена изложению вопросов теории, расчета и проектирования полупроводниковых устройств с малым уровнем шумов. В ней собраны, обоб- щены и с единых позиций изложены материалы по ана- лизу и оптимизации таких устройств, содержащиеся в различных литературных источниках и в оригинальных работах авторов. Вначале приводятся методы анализа шумов в устрой- ствах усиления и преобразования сигналов. Кратко из- ложен математический аппарат, необходимый для рас- чета шумов в таких устройствах. Далее приведены эквивалентные шумовые схемы би- полярных и полевых транзисторов для частотной облас- ти, простирающейся от инфразвуковых частот до гига- герцового диапазона. Подробно рассмотрено несколько типовых малошумящих схем, что может быть использо- вано не только как конкретное руководство по их расче- ту, но и как отправная точка при самостоятельном про- ектировании подобных устройств. Рассмотрены вопросы шума интегральных монолитных схем. Вопросам расчета собственных шумов усилителей большого гармонического сигнала, умножителей частоты и автогенераторов посвящены специальные главы. Здесь рассчитываются флуктуации амплитуды и фазы выход- ного сигнала, рассматриваются зависимости их уровней ит параметров и возможности снижения этих флуктуа- 5 Ций, причем анаЛйз ведется для области частот, где инерционность транзистора можно не учитывать. В конце книги рассмотрены некоторые специальные вопросы измерения шума полупроводниковых элементов и схем на них, в частности вопросы измерения коэффи- циента шума и основных шумовых параметров тран- зистора. Подробный расчет малошумящих полупроводнико- вых устройств весьма сложен и его невозможно дать в этой книге во всей необходимой полноте. Главное вни- мание здесь обращено на вопросы шума. С остальными проблемами в случае необходимости читатель может по- знакомиться в других литературных источниках. 1. МЕТОДЫ ОПИСАНИЯ ШУМОВ И АНАЛИЗ ПРЕОБРАЗОВАНИЙ СИГНАЛА И ШУМА ВВЕДЕНИЕ Назначение этой главы—дать читателю представле- ние о методах описания шумов и их преобразований, ко- торые будут использованы далее. Кроме того, здесь да- ются определения основных шумовых характеристик устройств усиления и преобразования сигналов. Кратко описываются основные механизмы возникновения флук- туации токов и напряжений, проявляющихся в виде шу- мов на выходах устройств. Рассматриваются флуктуаци- онные характеристики большого сигнала, преобразован- ного шумящим двухполюсником или трехполюсником, и взаимосвязь между этими характеристиками, а также способы их расчета. Излагаемый аппарат необходим для анализа и опи- сания шумовых характеристик устройств усиления, пре- образования и генерации как малых, так и больших сиг- налов. Большими будем называть такие сигналы, при анализе прохождения которых через устройство нельзя пользоваться линеаризацией характеристик нелинейных элементов. Вывод известных и изложенных в учебниках по тео- рии случайных процессов формул не приводится, за исключением тех случаев, когда он чрезвычайно прост и позволяет лучше понимать и использовать соответст- вующие формулы. Читателю, желающему более подроб- но изучить вопросы теории случайных процессов, затро- нутые здесь, рекомендуется обратиться к первым главам пособий [114—116]. 1.5. СЛУЧАЙНЫЕ ПРОЦЕССЫ И ИХ ВЕРОЯТНОСТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ Пусть на некотором временном интервале ta^^^^e дан случайный процесс {u(t)}. Статистические характе- ристики этого процесса считаются определенными, если для любого набора моментов времени ) об- ратным преобразованием: 00 k^=— J'S(co)exp(j^)^= —00 —00 00 00 == \ exp [j (о)' — ее) ^] ^ С/г(тУехр(—рт)йт== —00 —00 ==2д8(»'-(п);5(сй). (1.20) Это соотношение связывает случайный спектр У (jco) с энергетическим. Если рассматривать интеграл от слу- чайного спектра (1)-|-лД^ «д; W ^(jco)=/t?=-^ [ y(ju/)dco'+ J .. W—•K&.S, ——tD-f-Tinf +-^ J "(P")^" —tD-^wAf U(J(fl- »/ (1.21) !! ПРИЛОЖЕНИЯ 1. ПРЕДУСИЛИТЕЛЬ ДЛЯ КОНДЕНСАТОРНОГО МИКРОФОНА Внутреннее сопротивление конденсаторного микрофона имеет емкостной характер, и поэтому в первом каскаде предусилителя (рис. П.1) [180] использован полевой транзистор с плоскостным затвором, включенный по схеме с ОС и более близкий к согласо- ванию по шумам, чем биполярный транзистор. Второй каскад вы- полнен на биполярном транзисто- ре, включенном по схеме с ОЭ. ~SOb Сильная обратная связь обеспе- - ЗОВ чивает высокое входное и малое -И выходное сопротивление, коэффи- циент передачи равен единице. Зымд 2. ПРЕДУСИЛИТЕЛЬ ДЛЯ МАГНИТОФОННОЙ ПРИСТАВКИ по напряжению Рис. П.1. Принципиальная схе- ма предусилителя для конден- саторного микрофона. Хорошие шумовые свойства предусилителя (рис. П.2) [181] достигаются в результате того, что транзистор работает в мало- шумящем режиме /с i=40 мкА, ^ „^„,,^ П'7 ...---- -- ш » "1лш,^1ч ^^/I\nmc Л С i==1U IVltt-rt, VcEi==2 В и эмиттерное сопротивление R7 имеет минимально воз- можное значение. Шумовой вклад (типа 1/f) транзистора Т2 почти i» пренебрежим благодаря малому коллекторному току /с2'=0,5 мА, "Г который всего на порядок больше тока /ci. e> Рис. П.2. Принципиальная схема предусилителя для магнитофонной приставки. 396 3. ПРЕДУСИЛИТЕЛЬ ДЛЯ ОПЕРАЦИОННОГО УСИЛИТЕЛЯ Шумовые свойства операционного усилителя типа (J.A741 не очень хорошие. Однако их можно существенно улучшить, включив на входе усилителя дифференциальный каскад с малошумящими дискретными кремниевыми транзисторами. Тогда результирующая схема (рис. П.З [182]) объединяет в себе основные достоинства операционного усилителя, т. е. большое усиление в разомкну- I——i———————————г15В той петле обратной связи и ^П^ПгТ—T'i'^^ •о, "'ду^О и (3) В § 6.4 флуктуацнонное уравнение было получено при допущении ф2^^!. которого в случае автономного генератора делать нельзя. Дадим здесь вывод уравнения (2) при существенно более сла- бом ограничении [^(О-ф^-т,,)]^!, (4) где Ту — время порядка длительности переходного процесса в цепи обратной связи (ЦОС) автогенератора. Представим U^, Ic, (U^) и 1д„ в виде Цх = у0., С + /п-,) ^Р О^ + JT"» + ]Ф«), ^ = У? (1 + ^и^Ь exp (jA»< + J?"» + ]Ф„), 1пЭ = ^р || + j5^) exp (]Д(о/ + jy»„ + Л). (5) Подставляя (5) в (1), учитывая (3) и используя уравнение стационар- ного режима U"yY (juco) =;7<з, получим символическое уравнение Y (jAa) (1 + ти) exp (j-y = у (p+ зЛм)Г Г1 + ''U'"" + b'-n + J""-!] s-^P U1*'")- 398 Ему соответствует интегральное уравнение 00 [1+ст„(0]== ffey(T) [l+зluЯIu('-т)+ 0" +^в (t—^)+J^J_(<-^)] expj [+u(<-T)-+(<)]di. (6) где k г (т)—комплексная импульсная переходная функция, соот- ветствующая передаточной функции У(]Д(о)/У(/?-г-]Л(о). Выберем т,, так, что при т'>т„ можно принять Ау (т) ==0. На- пример, Д1Я одноконтурной ЦОС Ау(т)=гд exp (т/Тд) и т„з?:3тд. При условии (4) в подынтегральном выражении равенства (6) мож- но использовать приближенное представление ехр]Ж<-т)-^(0]=1+Ж<-т)-ЖО. Пренебрегая в подынтегральном выражении произведением j [э'(/Пи>< Х(< — -0 + •J- [| (t — т.) + J^J_ (< — ^)J [Ф (^ — 1) — Ф (<)], которое на не. ско1ько порядкод меньше остальных слагаемых, и учитывая, что 00 \ ky {-) ch = 1, получаем из (6) У 00 т,, (i) = \ k (т) [з1^ [t - ^ -\- \\ (t - т) - ]ф (t) + О' +^]|.(f-T)+J^(<-^)J^. Эгому интегральному уравнению соответствует символическое У рЛм) [^иГПи + j+u + ^ || + J^_J — J'+u, " - У ^ + ]^) которое в точности совпадает с (2), но выведено при допущении (4). Во всех используемых на практике автогенераторах неравенство (4) выполняется с большим запасом. Вывод более общего флуктуационного уравнения (6.59) из (6.30) в принципиальном отношении не отличается от приведенного здесь. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Ван дер Зил А. Шум. Источники, описание, измерение. Пер. с англ. М., «Сов. радио», 1973. 2. Дементьев Е. П. Элементы общей теории и расчета шумящих линейных цепей. Л., Госэнергоиэдат, 1973. 3. Robinson F. Noise in junction diodes and -bipolar transistors at moderately high frequencies.—«Electronic Eng.», 1969, № 2, p. 218—220. 4. Schneider В., Strutt M. J. Theory and experiments on shot noise in silicon p—n junction diodes and transistors. — «Proc. IRE», 1959, v. 47, № 4, р. 546—554. 5. Schneider B. Ober einige spezielle Probleme beim Rauschen von Halbleiterdioden und Transistoren. Promotionsarbeit, Juris-Ver- lag, Zurich, 1960. 6. Ziel A. van der. Shot noise in transistors.—«Proc. IRE», 1960, v. 48, № 1, р. 115—116. 7. Chenette E. R., Ziel A. van der. Accurate noise measurements on transistors. — «IRE Trans.», 1962, ED-9, March, p. 123—128. 8. Суходоев И. В. Шумовые параметры транзисторов. М., «Связь», 1967. 9. Шор К. Г. Особенности проектирования малошумящих усили- тельных каскадов на транзисторах.—«Радиотехника», 1968, № 12. 10. Гоэлинг В. Применение полевых транзисторов. М., «Энергия», 1970. 11. Полевые транзисторы. Физика, технология и применение. Пер. с англ. Под ред. С. А. Майорова. М., «Сов. радио», 1971. 12. Митин А. А., Сафиев Г. Н. Малошумящий предусилитель на полевых транзисторах.—«ПТЭ», 1970, № 4, с. 74—75. 13. Ван дер Зил А. Тепловые шумы в полевых транзисторах.— ТОРИ, 1962, т. 50, № 8, с. 1848—1853. 14. Zaiud V. Vysokoirekvencni sumove vlastnosti unipolarnich a bipolarnich tranzistoru, jejich optimalizace a mereni. Praha, Ha- biiilacni prace, Elektrotechnica fakulta, 1971. 15. Есаков Д. В., Фурсов В. В., Хатунцев А. И. О природе шумов в полевых транзисторах с р—п-переходом.—«Зарубежная элек- тронная техника», 1972, № 11. 16. Ван дер Зил А. Шумы затвора полевых транзисторов на отно- сительно высоких частотах.—ТИИЭР, 1963, т. 51, № 3, с. 490—496. 17. Галкин В. Н. Полевые транзисторы в чувствительных усили- телях. Л., «Энергия», 1974. 18. Klaassen F. М. High-frequency noise of the junction field-effect transistors. — «IEEE Trans.», 1967, v. ED-14, № 7. 19. Справочник по полупроводниковым диодам, транзисторам и интегральным схемам. М., «Энергия», 1972. 400 20. Mavor J., Reed К. В. Equivalent two-port thermal-noise repre- sentation of MOS transistors.—«IEEE Trans.», 1967, ED-14, Febr., p. 111—112. 21. Leupp A., Strutt M. J. 0. High-frequency FET noise parameters and approximation of the optimum source admittance. — «IEEE Trans.», 1969, ED-16, May. 22. Zaiud V. Termicky sum tranzistoru MOS. 1968, № 12, str. 436—438. 00 ^' ' ' " «Sdelovaci technika», 23. Zaiud D. Tranzistor rizeny polem v nizkofrekvencm technice. — «Sdelovaci technika», 1970, № 3. 24. Robinson F. N. Noise in common-emitter amplifier at moderately high frequencies.—«Electronic Eng.», 1969, April. 25. Нарышкин А. К., Врачев А. С. Теория низкочастотных шумов. М., «Энергия», 1972. 26. Айнбиндер И. М. Шумы радиоприемников. М., «Связь», 1974. 27. Paul R. Transistoren. Physikalische Grundlagen. Berlin, VEB Verlag Technik, 1964. 28. 1EC, Central Office 47/1955: General principles of measuring methods. 16, Noise, 1967, Sept. 29. Руденко В. М., Халяпин Д. Б., Магнушевский В. Р. Малошу- мящие входные цепи СВЧ приемных устройств. М., «Связь», 1971. 30. Stawarz J. Szumy v tranzystorech. Warszawa, ITE, 1968. 31. Zaiud V. Graficke reseni vstupnich obvodii prijimace VK.V— «Sdelovaci technika», 1967, № 10, str. 374—376, 32. Eaglesfield С, С. A milivoltmeter for UHF. — «Electronic Eng.», 1957, № 29, p. 603. 33. Hyde F. J. Measurement of transistor noise figure. — «Electronic Eng.», 1960, № 4, p. 224—226. 34. Rheinfelder W. Design of low-noise transistor input circuits. Lon- don, Ilife Books Ltd, 1965. 35. Bozic S. M; Noise in MOS tr; nsistor. — «Electronic Engineering», 1966, № 1, p. 40—41. ' 36. Zaiud V. Termicky a fluktuacni sum tranzistoru nzeneho elek- trickym polem — sum hradia tranzistoru rfzeneho elektrickym polem.—«Elektrotechnicky casopis», 1969, v. XX, № 4, str. 285—294; № 5, str. 372—375. 37. Fukui H. Available power gain, noise figure and noise measure of two-ports and their graphical representations.—«IEEE Trans.», 1966, v. CT-13, p. 137—142. 38. Bachtold W., Strutt M. Darstellung der Rauschzahl und veriug- barpn Verstarkung in der Ebene des komplexen Reflexionsfak- tor.—«AEO», 1967, В. 21, № 12, S. 631—633. 39. Zaiud V. Smithuv diagram a jeho pouziti, Slaboproudy obzor 1968, 30, № 3, str. PI—PI 2. 40. Jiingling- H. Beitrag zur Ermittlung des optimalen Generatorleit- werts fur geringsten Gesamtrauschfaktor von mehrstufigon HF- verstarken. — «Nachrichtentechnik», 1969, В. 19, № 4, S. 133—138. 41. Bachtold W., Strutt M. J. 0. Simplified equivalent circuit for the noise-figure calculation of microwave transistors.—«Electron. Lett.», 1968, May, p. 209—210. 26—64 401 42. Bachtold W., Strritt M. J. 0. Optimum source admittance tor minimum noise figure of microwave transistors. — «Electron Lett.», 1968, August, p. 346—348. 43. Harttnann К. The small signal and noise behavior of microwave bipolar transistors up to 12 GHz. European microwave confe- rence. Brussels University, A.11.6. 1973. 44. Knott К. F. 1// voltage noise in silicon planar bipolar transis- tors. — «Electron. Lett.», 1968, December p. 555—556. 45. Bachtold W., Kotyczka W., Strutt M J. 0. Computerized calcu- lation of small signal and noise properties of microwave tran- sistors. — «IEEE Trans.», 1969, v. M.TT-17, № 8, p. 614—619. 46. Motchenbacher С. D., Fitchen F. C. Low noise electronic design. New York, John Wiley and Sons, 1973. 47. Faulkner E. A. The design of low — noise audio — frequency amplifiers.—«Radio and Electronic Engineer», 1968, July, p. 17—30. 48. Малин Б. В., Сонин M. С. Параметры и свойства полевых тран- зисторов. M., «Энергия», 1967. 49. Das M. B. PET noise sources and their effects of amplifier per- formance at low frequencies.—«IEEE Trans.», 1972, v. ED-19, March, p. 338—348. 50. Klaassen F. M., Prins J. Noise of field—effect transistors at very high frequencies.—«IEEE Trans.», 1969, v. ED-16, № 11, p. 952—957. 51. Kasser R. D. Noise factor contours for field—effect transistors at moderately high frequencies.—«IEEE Trans.», 1972, v. ED-19, February, p. 1964—1971. 52 Becking A. et al. The noise factor of 4-terminal networks. — «Philips Res. Rep.», 1955, v. 10, p. 349—357. 53. Robinson F. N. Noise in common source FET amplifiers. — «Electronic Eng.», 1969, May, p. 79. 54. Das M. В., Moore J. M. Measurements and interpretation of low- frequency noise in FET.—«IEEE Trans.», 1974, v. ED-21, April, p. 247—257. 55. Teledyne Semiconductor. Applications JFET and Specifications. 1972, June, p. 19. 56. Bachtold W. Noise behavior of Schottky barrier gate field effect transistors at microwave frequencies. — «IEEE Trans.», 1971, v. ED-18, February, p. 97—104. 57. Bachtold W. Noise behavior of GaAs FET with short gate lengths.—«IEEE Trans.», 1972, v. ED-19, May, p. 674—680. 58. Anastassion A., Strutt M. J. 0. Experimental and Calculated four Gain and four Noise Parameters of GaAs—FET up to 4 GHz.—«AED», 1974, В. 28, Н. 1, S. 37—42. 59. Анастасиу, Штрутт. Влияние индуктивности вывода истока на коэффициент шума полевого транзистора.—«ТИИЭР», 1974, т. 62, № 3, с. 156—158. 60. Benes 0., Cerny A., Zaiud V. Tranzistory rizene elektrickvm poicm. SNTL, Praha, 1972. 61. Leupp A., Strutt M. J. 0. Noise behavior of the MOSFET at VHP and UHF.—«Electron. Lett.», 1968, v. 4, July, № 15, p. 314—315. 62. Kern H. E., Me Kenzie J. M. Noise studies of ceramic encapsula- ted JFET.—«Nucl. Sc.», 1970, June, № 3, p. 425—432. 402 63. Knott К. F. Conditions for optimum noise performance in I. f. amplifiers employing junction FET.—«Electron. Lett.», 1968, v. 4, № 5, March, p. 92. 64. Knott Р. К. Comparison of varactor-diode and junction f. e. t. low—noise LF amplifiers.—«Electron. Lett.», 1967, v. 3, p. 512. 65. Overgoor В. J. M. Impedance matching network for capacitor microphones.—«Electronic Appl.», 1968, v. 28, № 1, p. 1—4. 66. Overgoor B. A. Camera tube amplifier with FET input. — «Elec- tronic Appl.», 1968, v. 28. № 4, р. 155—159. 67. «Electronic applications bulletin», Philips, 1972, v. 31, № 2. 68. RCA. Solid-State 74 Data Book Series, SSD-202 B. 1974, p. 396—402. 69. Navratil J. Zesilovac v kombinovanem zapojeni. — SNTL Praha.— «Slaboproudv obzor», 1960, v. 21, № 11, str. 652—658. 70. Davis R. T. FET step up to low—noise microwave applications.— «Microwaves», 1972. April, p. 34—35. 71. Eisenberg J. A. Design 4 to 8 GHz amplifier with 7 dB NF.— «Microwaves», 1973, February, p. 52—56. 72. Bachtold W. Microwave amplifiers with FET. — «IEEE J.», So- lid-State Circuits, 1973, February. 73. Wolf G., Dijk G. Recent developments in circuits and transistors for TV receivers,—«Electronic Appl.», 1969, v. 29, № 2, p. 39—55. 74. Meyer, Lynn, Hamilton. Analysis and design of integrated cir- cuits. Me Graw Hill Сотр., 1968. 75. Tobey, Graeme, Huelsmann. Operational amplifiers. McGraw Hill Сотр., 1971. 76. Faulkner E. A., Meade M. L. Noise considerations in the de- sign of current sources.—«Radio and Electronic Eng.», 1970, v. 40, № 2, August, p. 102—104. 77. Robinson F. N. H. Noise and fluctuations in electronic devices and circuits. Clarendon Press., Oxford, 1974, p. 126—127. 78. Brodersen A. J. et al. Noise in integrated circuit transistor. — «IEEE J.». 1970, v. SC-5, № 2, p. 63—66. 79. linger H., Harth W. Hochfrequenz Halbeiterelektronik. S. Hirzel Verlag, Stuttgart, 1972. 80. Watson H. A. Microwave semiconductor devices and their cir- cuit applications. New York, McGraw Hill, 1969. Ch. 12. 81. Клич С. M. Проектирование СВЧ устройств радиолокационных приемников. M., «Сов. радио», 1973, с. 138—154. 82. Johnson К. M. X-Band integrated circuit mixer with reactively terminated image.—«IEEE Trans.», 1968, v. MTT-16, July, p. 388—397,. 83. Neuf D. et al. Multi-octave double balanced mixer.—«Micro- wave J.», 1973, January. 84. ANZAC. WaUham. Massachusetts, 1973. 85. Eichler J., Zaiud V. Radioelectronicka zarizeni. I. Skriptum CVUT Praha, 1973. 86. Santic A. Low—frequency parametric amplifier for small vol- tage measurements. — «IEEE Trans.», 1974, v. IM-23, № 1, March, p. 8—14. 87. Biard J. B. Low—frequency reactance amplifier.—«Proc. IEE», 1963, Febr. 26* 403 88. Филатов К. В. Введение в инженерную теорию параметриче- ского усиления. М., «Сов. радио», 1971. 89. Bellomo A., Johnston E. Design procedure for stable minimum noise figure.—«Alta Frequenza», 1970,'Febr., № 2, p. 180—182. 90. Zaiud V. A Chart for Solving Two-port Noise, Gain and Sta- bility Problem. — «AEO», 1971, В. 25, № 11, S. 537—539. 91. Ambrozy A. Elektronikus Zajok, Mueszaki Konivkiado, Buda- pest, 1972. 92. Budejicky J., Klima F. Sum elektronickvch obvodu. SNTL, Praha, 1962. 93. Arthur M. C. Measurement of noise performance factors: a met- rnlosrv guide. U. S. Dept. of Commerce. NBS, 1974. 94. TESLA—Meric sumu tranzistoru, PET — tranzistoru a integro- vanvch obvodu MT За. TESLA VUST, Praha. 1972. 95. Selective nanovoltmetr Tvpe 237. Subsidianv of the Polish Aca- demv of Sciences. Warszawa, P. О. В. 225, 1972. 96. Knott К. F., Bowmann J. S. An active filter for low — frequency noise measurement.—«Electronic Eng.», 1966, November, p. 738—739. 97. Bachtold W., Strutt M. J. 0. Noise in microwave transistors. — «TEEF Trans.», 1968, v. MTT-16, № 9, p. 578—586. 98. Пурнайя, Бечтел. Применение циркулятора при измерении ко- эффициента шума.—«ТИИЭР», 1968. т. 56, № I, с. 98—99. 99. Paul R. Transistor—Messtechnik. VEB Verlag Technik, Berlin, 1967. 100. Peltz G. Die Rauschzahl von HF—Eingangsstufen Automatisch Oemessen. — «Funktechnik», 1967, № 14, S. 512—514. 101. Hewlett & Packard—Noise Figure Primer. Application Note 57. Palo Alto. California, 1969. 102. Kasser R. Theoretische und praktische Untersuchung liber das Rausrhverh.qlten von FET. (Promotionsarbeit). Juris Verlag, Zu- rich. 1973. !03. Gupta M. S. Determination of the noise parameters of a linear 2-nort.—«Electron. Lett.», 1970, v. 6, August, p. 543—544. 104. Matsudaira Т. К. Noise behavior of paralleled linear amplifiers.— «J. of the Audio Eng. Society», 1974, v. 22, № 8, October, p. 602—613. 105. Transistorrauschfaktormesser «Transnoise». Type TR-9503. Elek- tromechanisches Unternehmen. Budapest, 1968. 106. Roiisal, Kroupa. Now zpusob mereni pfektivnf hodnot'v napeti casovvch vzorku sumu. Rozhlasova a te!evizni technika. Praha. 1974,гЦеп. 107. Hewlett-Packard Journal. 1974, September, p. 16—23. 108. Avantek Transistor Data Sheet: Microwave transistor AT-4641, AT-4642. Santa Clara, California, 1974. 109. Bodway G. E. Two port Power flow analysis using generalized S-parameters.—«Microwave J.», 1967. v. 10, № 6, May. 110. Vendelln G. et al. Computer analyzes rf circuits with generalized Smith charts. — «Electronics», 1974, March 21, p. 102—109. 111. Howson D. P., Smith R. B. Parametric amplifiers. McCiraw Hill 1970. 112. Suzuki, Attwood. Square—law detectors.—«Proc. IREE», Aust- ralia, 1967, September, p. 327—329, 113. 114. 113. Ailtech Cutler—Hammer Company. New York, 1973. 114. Тихонов В. И. Статистическая радиотехника. М., «Сов. радио». 1966 115. Левин Б. Р. Теоретические основы статистической радиотехни- ки, т. 1. М., «Сов. радио», 1969. 1!6. Рытов С. М. Введение в статистическую радиофизику. М„ «Нау- ка», 1966. 117. Смирнов В. И. Курс высшей математики, т. 2. М„ «Наука». 1967. 118. Ван дер Зил А. Флуктуации в радиотехнике и физике. Пере- вод с англ. Под ред. Л. С. Гуткина. М., Госэнергоиздат, 1958. 119. Burgess R. E. Homophase and heterophase fluctuations in semi- conductory crystals.—«Faraday Soc. Discussions», 1959, № 28, p. 151—158. 120. Me Whorter A. L. 1/f Noise and related surface effects in ger- manium.—In: MIT, Lincoln Lab., Rept., 1955, № 80. 121. Plumb J. L., Chenette E. R. Flicker noise in transistors. — «IEEE Trans.», 1963, v. ED-10, № 5, p. 304—308. 122. Тагер А. А., Вальд-Перлов В. М. Лавинно-пролетный диод. М., «Сов. радио», 1968. 123. Радиоприемные устройства. Под ред. В. И. Сифорова. М., «Сов. радио», 1974. 124. Friis Н. Т. Noise figures of radio receivers.—«Proc. IRE», 1944, v. 32, № 7, р. 419—422. 125. Хаус Г., Адлер Р. Теория линейных шумящих цепей. Пер. с англ. Под ред. Л. А. Биргера. М., ИЛ, 1963. 126. Малахов А. Н. Флуктуации в автоколебательных системах. М., «Наука», 1968. 127. Горелик Г. С., Елкин Г. А. О преобразовании флуктуации амплитуды и фазы автоколебаний резонансными системами. — «Радиотехника и электроника», 1957, т. 2, № I, с. 28—33. 128. Плотников E. M. Передаточные функции некоторых резонанс- ных систем для малых возмущений фазы входного напряже- ния.—«Изв. вузов. Радиотехника», 1956, т. 8, № 1, с. 65—71. 129. Евтянов С. И. О связи укороченных уравнений с символиче- скими. «Радиотехника», 1946, т. 1, № 1, с. 68—79. 130. Евтянов С. И. Переходные процессы в приемно-усилительных схемах. М., Связьиздат. 1948. 131. Гудзенко Л. И. О периодически нестационарных случайных процессах.—«Радиотехника и электроника», 1959, т. 4, вып. 6 с. 1062—1064. 132. Бруевич А. Н. Флуктуации в автогенераторах при периодиче- ски нестационарном дробовом шуме.—«Радиотехника», 1968, т. 23, № 5, с. 35—42. 133. Альтшуллер Г. Б. Кварцевая стабилизация частоты. М., «Связь», 1970. 134. Гербер E., Сайке Р. Кварцевые резонаторы и генераторы—со- временный уровень техники.—«ТИИЭР», 1966, т. 54, № 2, с. 5—18. 135. Аптэк Ю. Э., Филатов Д. И. Кварцевый автогенератор с ма- лым уровнем флуктуации.— «Радиотехника и электроника», 1966, т. 11, вып. 4,'с. 759—761. 136. Пенфилд П. (мл.). Лчализ периодически возбуждаемых нелп- . нейных систем методами теории цепей.—«ТИИЭР», 1966, т. 54. № 2, с. 182—197. 405 137. Жаботинский М. Е.. Свердлов Ю. Л. Основы теории и техни- ки умножения частоты. М., «Сов. радио», 1964. 138. Бруевич А. Н. Умножители частоты. М., «Сов. радио», 1970. 139. Токарев В. Ф., Поваров А. А. О вкладе усилительного и умно- жительного каскадов в фазовые шумы многокаскадного умно- жителя частоты.—«Электросвязь», 1969, № 7, с. 15—23. 140. Клюмель М. 3. Экспериментальное исследование фазовой устойчивости умножителей частоты и уширения спектральной линии.—«Измерительная техника», 1957, № 4, с. 85—89. 141. Кулешов В. Н., Лешуков Б. Е. Флуктуации в транзисторных усилителях большого гармонического сигнала и автогенерато- рах.—«Изв. вузов. Радиофизика», 1974, т. 17, X» 6, с. 840—850. 142. Кулешов В. Н., Лучинин А. В. Флуктуации амплитуды и фазы в усилительных и умножительных каскадах на полевых тран- зисторах. — «Труды МЭИ. Радиопередающие и радиоприемные устройства», 1974, вып. 193, с. 28—32. 143. Эберс Д., Молл Д. Характеристики плоскостных полупровод- никовых триодов при больших сигналах.—«Вопросы 'радиоло- кационной техники», '1955, № 4. 144. Берг А. И. Теория и расчет ламповых генераторов. М., Гос- энергоиздат, 1932. 145. Евтянов С. И. Радиопередающие устройства. М., Связьиздат, 1950. 146. Бруевич А. Н., Евтянов С. И. Аппроксимация нелинейных ха- рактеристик и спектры при гармоническом воздействии. М., «Сов. радио», 1965. 147. Каскады радиоприемников на полевых транзисторах. М., «Энергия», 1974. Авт.: Богатырев Е. А., Капитонов Н. Н., Мыр- син Ю. С. и др. 148. Grey Р. Е., Searle С. L. Electronic principles. Physics, models, and circuits. N. Y., John Wiley Sons. 1969. 149. Корнилов С. А., Савшинский В. А., Уман С. Д. Шумы кли- стронных генераторов малой мощности. М., «Сов. радио», 1972. 150. Кулешов В. Н., Морозов А. А. О прохождении сигнала и шума через частотные детекторы.—«Электросвязь», 1964, № 10, с. 25—32. 151. Берштейн И. Л. О флуктуациях вблизи периодического дви- жения автоколебательной системы. — «ДАН СССР», '1938, т. 20, вып. 1, с. 11—16. 152. Берштейн И. Л. Флуктуации в автоколебательной системе и определение естественной размытости частоты лампового гене- ратора.—ЖТФ, 1941, т. И, вып. 4, с. 305—316. 153. Понтрягин Л. С., Андринов А. А., Витт А. А. О статистическом рассмотрении динамических систем.—ЖЭТФ, 1933, т. 3. вып. 3, с. 1165—J 80. 154. Берштейн И. Л. Флуктуации амплитуды и фазы лампового генератора. — «Изв. АН СССР. Сер. физ.», 1950, т. 14, вып. 2, с. 145—173. 155. Стратонович Р. Л. Избранные вопросы теории флуктуации в радиотехнике. М., «Сов. радио», 1958. 156. Львович А. А., Гейсман Ю. В. Высокостабильные кварцевые генераторы на туннельных диодах. М., «Связь», 1970. 157. Здорнова Е. А., Малахов А. Н. Измерения амплитудных флук- туации генератора на полупроводниковых триодах. — «Изв. ву- зов. Радиофизика», '1963, т. 6, № 4, с. 854—856. 406 158. Волошин В. И. Флуктуации в одноконтурном транзисторном аиюгенерагире. Труды научно-технич. коиф. ЛЭИС, 1968, вып. .1—2, с. 261—265. 159. Малахов А. Н., Якимов А. В. Естественные флуктуации в авто- генераторе на полупроводниковом триоде. — «Радиотехника и электроника», 1968. т. 13, № 8, с. 1460—1467. 160. Малахов А. Н., Якимов А. В. Параметрическое уширение спект- ральной линии в транзисторных генераторах. — «Радиотехника и электроника», 1969, т. 14, № 2, с. 294—300. 161. Якимов А. В. Технические флуктуации в генераторе на полу- проводниковом триоде.—«Изв. вузов. Радиофизика», 1969, т, 12, № 5, с. 727—732. !62. Кулешов В. Н., Лешуков Б. Е., Лучинин А. В. О флуктуациях в кварцевом автогенераторе по схеме емкостной трехточки.— «Труды МЭИ. Теория колебаний и прецизионная радиотехника», 1975, вып. 265, с. 24—27. 163. Шачнева М. М., Якимов А. В. Флуктуации в высокочастотном транзисторном автогенераторе.—«Изв. вузов. Радиофизика», 1970, т. 13, № 10, с. 1523—1527. 164. Klein H. J. Untersuchung der Rauscheigenschaften von transis- toroszillatoren. — Nachrichtentechnik, 1969, b. 19, № 8, s. 281—286. 165. Евтянов С. И., Кулешов В. Н. Флуктуации в одноконтурных автогенераторах.—«НДВШ. Радиотехника и электроника», 1958, № 4, с. 93—102. 166. Евтянов С. И., Кулешов В. Н. Флуктуации в автогенераторах.— «Радиотехника и электроника», 1961, т. 6, вып. 4, с. 496—506. 167. Горелик Г. С. К вопросу о технической и естественной ширине линии лампового генератора.—ЖЭТФ, 1950, т. 20, вып. 4, с. 351—355. 168. Яглом А. М. Корреляционная теория процессов со случайными стационарными п-ми приращениями. — «Математический сбор- ник (новая серия)», 1955, т. 37, вып. 1, с. 141—196. 169. Малахов А. Н. Форма спектральной линии колебания при малых флуктуацнях амплитуды и частоты. — «Изв. вузов. Ра- диофизика», '1967, т. 10, № 6, с. 885—888. 170. Аптэк Ю. Э., Гершт А. М. К вопросу о крыльях спектра ква- зигармонического сигнала.—«Изв. вузов. Радиофизика», 1963, т. 6, вып. 2, с. 311—323. 171. Кулешов В. Н., Лучинин А. В. Естественные флуктуации в ав- тогенераторе на полевом транзисторе.—«Изв. вузов. Радиофи- зика», 1975, т. 18, № 1, с. 39^44. !72 ;72. Жаботинский М. Е., Зильберман П. Е. О флуктуациях в квар- цевых генераторах.—«ДАН СССР», 1958, т Г19 № 5 с. 918—921. 1 73. Малахов А. Н. О флуктуациях в кварцевом генераторе. — «Изв. вузов. Радиофизика», 1966, т. 9, № 3, с. 622—624. !74. Солин Н. Н. Естественные флуктуации в автогенераторе с не- линейным кварцевым резонатором. — «Изв. вузов. Радиофизика», 1969, т. 12, № 9, с, 1396—1401. 175. Солин Н. Н. Флуктуации в одноконтурных кварцевых авто- генераторах на электронных лампах. — «Изв. вузов. Радиоэлек- троника», 1971, т. 14, № 3, с. 267—275. 407 176. Ямный В. Е., Гавра Т. Д. Экспериментальное исследование ча- стотных флуктуации кварцевых транзисторных генераторов. — «Изв. вузов. Радиоэлектроника», 1967, т. 10, № 8, с. 794—800. 177. Тестоедов Ю. И., Чеглаков Л. С. Анализ флуктуации транзи- сторного кварцевого генератора с использованием зарядной модели — «Вопросы радиоэлектроники. Сер. общетехническая», 1973, № 1, с. 62—70. 178. Евтянов С. И., Каменский Е. И., Есин В. А. Исследование'авто- генератора с кварцем по схеме Шембел»!. -- «Радиотехника», 1954, т. 9, № 2, с. 36—46. i 79. Волошин В. И. К вопросу о предельно возможном отношении сигнал/шум и одноконтурном автогенераторе.—В кн.: Сборник материалов Научно-техн. кон4). ЛЭИС, 1969, вып. 2, с. 190—193. 180. Hillebrand F., Heierling H. Feldeffekttransistoren in Anaiogen und Digitalen Schaltungen. Transis Verlag 1972, Munchen. 181. Walker H. P. Low-noise audio amplifiers. Wireless World, 1972, May, str. 233—237. 182. Hedgeland P. R. Op-amp pre-amp. Wireless World, December 1972. P. 575. 183. Brodersen et a!. A superior low—noise amplifier. IEEE Inter- national Solid-State Circuits Conference. Univ. of Pennsylvania, 1970. 184. Lauritzen P. 0. Noise due to generation and recombination, of carriers in p—n junction transition region.—«IEEE Trans.», 1968, v. ED-15, № 10, p. 770—776. 185. Нарышкин А. К. Противошумовые коррекции в широкополос- ных усилителях на транзисторах. М., «Связь», 1969. 186. Стенников В. Е. Аналитическая зависимость частоты перегиба от макроскопических параметров транзистора.—«Изв. Томск. политехн. ин-та», 1973, т. 262, с. 115—119. 187. Нарышкин А. К. Противошумовые коррекции в транзисторных усилителях. М., «Связь», 1974. 188. Апериодические усилители на полупроводниковых приборах. Проектирование и расчет. Под ред. Р. А. Валитова и А. А. Ку- ликовского. М., «Сов. радио», •1968, с. 254—296. 189. Неверовский К. В. Исследование шумовых характеристик кон- денсаторных микрофонов. Автореферат канд. дясс. М., НИК.ФИ, 1974. 190. Гуревич С. Б. Физические процессы в передающих телевизион- ных трубках. М., Физматгиз, 1958, с. 168. ПРЕДМЕТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ Автогенератор: одноконтурный по схеме емкостной 1рехточки 316 индуктивной трехточки 317 эталонный 342, 343 Видеоусилители малошумящие на полевых транзисторах .186 Влияние: автосмещения на избыточ- ные шумы усилителя боль- шого сигнала 28:2 обратной связи на шум 228 — — отрицательной 'на шу- мовые харамеристики транзисторного автогене- ратора 349 — — — по току на шумы усилителя большого сиг- нала 284 параметров безынерционной цепи автосмещения на уровень амплитудных флуктуации 280 собственного шума измери- тельного устройства 366 эмиттерного автосмещения на шумы усилителя боль- шого сигнала 273 Вольтметры квадратичные 391 Выражения символические для флуктуации: амплитуды и фазы колеба- ний автогенератора 327 на выходе усилительно-ум- ножительного каскада 239 Дейсчвие -совместное: двух источников шума на LRC-цепь 22 дробовых флуктуации тока и шума токораспределения в активном элементе 28 Диаграмма: круговая для высокочастот- ного усилителя '1:13 полных проводимостей 90 смещения 324 срыва 324 Дисперсия 8 Зависимость стационарного ре- жима автогенератора от параметров 323 Закон распределения биноми- .альный 27 Значение среднее: по множесту реализации 8 произведения 8 Измерение коэффициента шума: автоматическое 377 в области частот высоких шумовым генератором с неуправляемым выходом 373 — — низких с помощью ге- нератора синусоидального сигнала 369 — — средних с помощью генератора с регулируе- мой шумовой мощностью 362 Индекс: фазовой модуляции 236 шума 000 — резисторов 101 Интенсивность собственных шумов 47 Источники шума: в биполярных транзисторах 75 основные в электрических цепях и активных элемен- тах 23 Квадрат средний 8 Колебание гармоническое со случайной фазой 18 Корреляция взаимная 18 К. п. д. цепи межкаскадной связи 242 Коэффициент: амплитудной модуляции 236 409 диффузии фазы Э35 достижимый усиления по мощности 114, 1'19 корреляции шумов трехпо- люсника 38 рассогласования по мощ- ности на входе 43 — — на выходе 44 усиления каскада по мощно- сти 39 по току, фиктивный, учиты- вающий воздействие шума типа .1// 83 шума 38, 39 — интегральный ПТПЗ 164 — каскада 'на двух ИС-тран- з'ис торах 220 —«настроенного» усилитель- ного каскада 41 — преобразователя частоты 48 — средний 40 — транзистора внутреннего 77 — — интегрального 216 — — реального 78 усилительного каскада 41 усилителя минимальный 41 — — многокаскадного 45 Матрица взаимных, спектраль- ных плотностей входных случайных процессов Т7 Модель Мак-Уэртера 29 Мощность располагаемая (до- стижимая): источника 43 яа выходе 44 Напряжение .252 Окружности: по стоя ни ог о коэф ф ици ен т а усиления 'М5, 119 — — шума ]il 5, 11:6 постоянной внутренней ак- тивной проводимости и реактивной проводимости источника сигнала на пло- скости выходной полной 'проводимости четырехпо- люсника 1'20 Отношение: избыточное шумовое 373 шум/сигнал на выходе авто- генератора 337 410 нормированное Параметр обратной связи оптимальный 293 Параметры шумовые: биполярных транизсторов на частотах высоких 88 — — — низких 81 МОП-транзисторов 179 полевых транзисторов с барьером Шоттки 173 ПТПЗ в области частот вы- соких 165 — — — низких 156 — — — средних '147 Плотность вероятности Плотность: спектральная мощности слу- чайного процесса 10 «физическая» ЛО флуктуации амплитуды сум- мы гармонического сиг- нала и шума 52 — фазы суммы гармониче- ского сигнала и шума 52 Подавление (депрессия) флуктуации 26 Постоянная: Больцмана 24 Планка 24 Представление: сигнала и шумов в каскаде с шумящим нелинейным трехполюсником 232 шума суммой квадратурных колебаний 50 Преобразование: колебания с флуктуирующи- ми амплитудой и фазой безынерционными нелиней- ными системами 60 линейными системами 55 Преобразования: линейные случайных процес- сов 14 спектра .простейшей /?С-це- почкой 31 флуктуации амплитуды и фазы в умножителях часто- ты на ПТ 309 — — — параллельным ко- лебательным контуром 59 — — — сигнала в усилите- лях большого сигнала на ПТ .309 Фурье обратное 15 — прямое 15 Проводимость: активная источника сигна- ла, оптимальная по шу- мам 41 реактивная источника сиг- нала, оптимальная по шу- мам 41 символическая емкости 14 эквивалентная шумовая 33 Проектирование малошумящих усилителей: высокочастотных на бипо- лярных транисторах 110 низкочастотных на биполяр- ных транзисторах 94 Прохождение внешних шумов через усилители большого сигнала 302 Процесс: дельта-коррелированный 19 случайный 7 — стационарный в узком смыс- ле 9 со стационарным прираще- нием 333 Прочность предельного цикла 393 Распределение Пуассона 25 Расчет: входной согласующей цепи усилителя 128 шумов многокаскадных уси- лительно - умножительных устройств 310 Режим стационарный: автогенераторов 323 умножителей частоты 295 Сигналы большие 7 Смеситель переключателя теле- визионных каналов ДЗЗ Сопротивление: символическое индуктивно- сти '14 эквивалентное шумовое 33, 34 Спектр: колебания гармонического 19 — с малыми стационарными • флуктуациями амплитуды и фазы 52 математический 10 нормированный 25 обобщенного телеграфного сигнала 30 приращения случайной функ- ции 20 производной от случайно)! функции 20 случайный 11 энергетический колебания автогенератора при задан ной расстройке от часто ты колебаний 338 Спектры: взаимные 13 — «физические» 13 энергетические флуктуации амплитуды и фазы коле- баний автогенараторов 333 Сравнение: вкладов шумов автогенера- тора и усилителя в про- стейшем источнике коле- баний 357 усилителей большого сигна- ла по шумовым характе- ристикам 294 Схема: Джиаколетго шумовая эк- вивалентная 259 каскодная низкочастотная с параллельно включенными входными транзисторами il07 обобщенная трехточечная автогенератора 316 стабилизации мостовая '101, 102 — режима каскада '102 функциональная автогенера- тора с источниками шу- мов 314 эквивалентная обобщенного усилительно - умножитель- ного каскада 232 — усилительного каскада 40 — шумовая биполярных транзисторов 68 — — интегрального транзисто- ра 214 — — полевых транзисторов с плоскостным затвором 141 Схемы: питания малошумящие 100 транзисторных фильтров выпрямленного напряже- ния :104 эквивалентных трехполюсни- ков 35, 37 — шумящих двухполюсни- ков 33 411 Таблица коэффициентов шума 'малошумящих транзисто- ров 111 Температура: шумовая 34 — усилителя 47 Теорема Тевенина 39 Ток нормированный 252 Уравнение символическое ав- тогенератора 314 Уравнения автогенератора: укороченные 3il8 флуктуационные 327 Усиление по мощности: номинальное (достижимое) 44 рабочее 125 Усилитель: ВЧ с заземленной промежу- точной точкой 207 — с «минимальным устойчи- вым коэффициентом шу- ма» 124 — с параллельно включен- ными транзисторами 126 дифференциальный монолит- ный 223 модолитный с подавленным шумом типа l/'f 399 низкочастотный 105 предварительный для плум- биконной телевизионной камеры 195 сигнала 400 Мгц на МОП- тетроде 200 Фильтры с транзисторными умножителями С '104 Формула: Найквиста 24 Фрииса 46 Формулы Винера—Хинчина •10, .1'1 Функция: комплексная передаточная 15 корреляционная 9, 10 — взаимная 12 спектральная 65 Характеристики: вероятностные 7 невозмущенного режима уси- лительного каскада на би- полярном транзисторе 250 относительные шумов реаль- 412 нЫх автогенераторов 342 спектральные случайных про- цессов 9 — шумов на выходе обоб- щенного усилительно"умно- жительного каскада 245 шумов транзистора в умно- жителе 298 Число: параллельно включенных транзисторов оптимальное 108 шумовое 48 Ширина естественная спек- тральной линии колеба- ния 339 Шум: белый ,19 «взрывной» 32 генерации-рекомбинации 32 двухполюсников 32 дробоаой 25 затвора индуцированный 145 ИС-транзистора в НЧ об- ласти 223 лавинного умножения 32 монолитных интегральных схем 214 периодически нестационар- ный дельта-коррелирован- ный 64 — — типа 11// 66 тепловой 23 типа ;!// 29 TOKO?а определения 26 трехполюсников 34 Шумы: 'биполярного транзистора при большом гармоническом .сигнале на его входе 258 вносимые умножителями ча- стоты 295 приемно-усилительных уст- ройств на ПТ 141 простейшего усилителя боль- шого сигнала на биполяр- ном транзисторе 266 умножителей частоты 230 — — на ПТ 304 усилителей большого сигна- ла 230 — — — на ПТ 304 эталонного каскада 248 Эффект туннельный 30 ОГЛАВЛЕНИЕ От редактора .............. 3 Предисловие .............. 5 1. Методы описания шумов и анализ преобразований сигнала и шума .............. 7 1.1. Введение . ............ 7 1.2. Случайные процессы и их вероятностные характери- стики . ............. 7 1.3. Спектральные характеристики случайных процессов . 9 1.4. Взаимная корреляция и взаимные спектры ... 12 1.5. Линейные преобразования случайных процессов . . 14 1.6. Примеры стационарных случайных процессов и их линейных преобразований ........ 18 1.7. Основные источники шума в электрических цепях и активных элементах .......... 23 1.8. Шумы двухполюсников и их характеристики ... 32 il.9. Шумы трехполюсников и их характеристики . . 34 1.10. Коэффициент шума усилительного каскада ... 38 1.11. Коэффициент шума многокаскадного усилителя • . 45 1.12. Интенсивность шума. Шумовая температура. Шумо- зое число ............ 47 1.13. Коэффициент шума преобразователя частоты и дру- гих линейных устройств ........ 48 1.14. Представление шума в виде суммы двух квадратур- ных колебаний. Спектры флуктуации амплитуды и фазы суммы гармонического сигнала и шума ... 50 1.15. Спектр колебаний с малыми стационарными флук- туациями амплитуды и фазы ....... 52 1.16. Преобразование колебания с флуктуирующими ампли- тудой и фазой линейными системами ..... 55 '1.17. Преобразование колебания с флуктуирующими ампли- тудой и фазой безынерционными нелинейными си- стемами ............. 60 1.18. Периодически нестационарные б-коррелированный шум и шум типа 1// .......... 64 2. Шумы приемно-усилительных устройств на биполярных транзисторах ............ 68 2.1. Введение ............. 68 2.2. Эквивалентная шумовая схема биполярных транзи- сторов ............. 68 2.3. Шумовые параметры биполярных транзисторов в области средних частот ........ 75 2.4. Шумовые параметры биполярных транзисторов в обла- сти низких частот .......... 81 413 2.5. Шумовые параметры биполярных транзисторов в обла- сти высоких частот .......... 88 2.6. Проектирование низкочастотных малошумящих уси- лителей на биполярных транзисторах ..... 94 2.7. Двухкаскадный низкочастотный усилитель по схеме ОЭ—ОЭ ............. 105 2.8. Низкочастотная каскодная схема с параллельно вклю- ченными входными транзисторами ...... 107 2.9. Проектирование высокочастотных малошумящих уси- лителей на биполярных транзисторах ..... 110 2.10. Круговые диаграммы для высокочастотного усилителя 113 2.11. Высокочастотный усилитель с параллельно включен- ными транзисторами .......... 126 2.12. Однокаскадный усилитель сигнала с частотой 100МГц 128 2.13. Смеситель переключателя телевизионных каналов . 133 3. Шумы приемно-усилительных устройств на полевых тран- зисторах .............. 141 3.1. Эквивалентная шумовая схема полевых транзисторов с плоскостным затвором ......... 141 3.2. Шумовые параметры полевого транзистора с пло- скостным затвором в области средних частот . . . 147 3.3. Шумовые параметры полевых. транзисторов с пло- скостным затвором в области низких частот . . . 156 3.4. Шумовые параметры полевых транзисторов с пло- скостным затвором в области высоких частот . . 165 3.5. Шумовые параметры полевых транзисторов с барье- ром Шоттки . ........... 173 3.6. Шумовые параметры МОП-транзисторов . . . . 179 3.7. Определение элементов эквивалентной цепи для схемы с общим истоком .......... 183 3.8. Схемы с общим затвором и стоком . . . . 184 3.9. Проектирование малошумящих видеоусилителей на полевых транзисторах .... ^ .... 186 3.10. Предусилитель для конденсаторного микрофона . . 190 3.11. Видеоусилитель .......::. 195 3.12. Усилитель на МОП-тетроде сигнала частотой 400 МГц 200 3.13. Высокочастотный усилитель по схеме с заземленной промежуточной точкой ......... 207 4. Шум монолитных интегральных схем ... ... 214 4.1. Эквивалентная шумовая схема интегрального транзи- стора . ............. 214 4.2. Коэффициент шума интегрального транзистора . . 216 4.3. Коэффициент шума каскада на двух транзисторах в интегральной схеме ......... 220 4.4. Шум интегрального транзистора в низкочастотной области. Дифференциальный усилитель .... 223 4.5. Влияние обратной связи на шум ...... 228 5. Шумы транзисторных усилителей большого сигнала и умно- жителей частоты . ........... 230 5.1. Общие замечания .......... 230 5.2. Представление сигнала и шумов в каскаде с шумя- щим нелинейным трехполюсником • . . . . . 232 414 5.3. Символические выражения для шумов на выходе каскада ............. 239 5.4. Спектральные характеристики шумов на выходе обоб- щенного каскада ........... 245 5.5. Характеристики невозмущенного режима усилитель- ного каскада на биполярном транзисторе . . • . 250 5.6. Шумы биполярного транзистора при большом гармо- ническом сигнале на его входе ....... 258 5.7. Шумы простейшего усилителя большого сигнала на биполярном транзисторе ......... 266 5 8 Влияние эмиттерного автосмещения на шумы усили- ' " 074 теля .........••••• -"" 5.9. Влияние отрицательной обратной связи по току на шумы усилителя ........... 284 5.10. Шумы, вносимые умножителями частоты на биполяр- ных транзисторах .......... 295 5.11. Прохождение внешних флуктуации через усилители и умножители частоты на биполярных транзисторах . 302 5.12. Шумы усилителей большого сигнала и умножителей частоты на полевом транзисторе ...... 304 5.13. Преобразование флуктуации амплитуды и фазы сиг- нала в усилителях и умножителях частоты на полевых транзисторах . ........... 309 5.14. Расчет щумо.в многокаскадных устройств . . . 310 Ц. Шумы .транзисторных автогенераторов 6.1. Состояние вопроса ......... 313 6.2. Функциональная схема и символическое уравнение автогенератора с источниками шумов . . . . . 314 6.3. Укороченные ура-внения автогенератора .... 318 6.4. Стационарный режим автогенератора и его зависи- мость от параметров ......... 323 6.5. Флуктуациоцные уравнения автогенератора и симво- лические выражения для флуктуации амплитуды 'и фазы . ............. 327 6.6. Энергетические спектры и другие характеристики флуктуации амплитуды и фазы колебаний .... 333 6.7. Энергетический спектр колебания автогенератора и отношение шум/сигнал при заданной расстройке от ча- стоты колебаний ........... 338 6.8. Шумы автогенератора ic идеальным активным элемен- том и относительные характеристики шумов реальных автогенераторов ........... 342 6.9. Шумы одноконтурного автогенератора на биполярном транзисторе ............ 346 6.10. Влияние отрицательной обратной связи на шумовые характеристики транзисторного автогенератора . . 349 6.11. Шумы одноконтурного автогенератора на полевом транзисторе ............ 350 6.12. Шумы одноконтурного кварцевого автогенератора . 353 6.13. Сравнение вкладов шумов автогенератора и усили- теля в простейшем источнике колебаний . . . Зй7 4)5 7. Измерение шумовых свойств полупроводниковых приборов и устройств ............. 359 7.1. Рекомендации МЭК по измерению коэффициента шу- ма транзисторов ........... 359 7.2. Измерение коэффициента шума в области средних ча- стот с помощью шумового генератора с регулируемой шумовой мощностью .......... 362 369 7.3. Измерение коэффициента шума в области низких ча- стот с помощью генератора синусоидального сигнала 7.4. Измерение коэффициента шума в области высоких частот шумовым генератором с неуправляемым вы- ходом .............. 373 7.5. Автоматическое измерение коэффициента шума . . 377 7.6. Измерение четырех шумовых параметров . . • . 385 7.7. Измерение шума диодов ....... 389 7.8. Измерение шумовых свойств операционных усилителей 390 7.9. Квадратичные вольтметры .... ... 391 Приложения ......... . . . • . 396 1. Предусилитель для конденсаторного микрофона . . . 396 2. Предусилитель для магнитофонной приста.вки . . . 396 3. Предусилитель для операционного усилителя .... 397 4. Монолитный усилитель с подавленным шумом типа l/f . . 397 5. Условия применения флуктуационных уравнений автогене- ратора ............... 398 Список литературы ............ 400 Предметный указатель . ......... 409 ИБ № 246 Вацлав Жалуд Валентин Николаевич Кулешов ШУМЫ В ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ УСТРОЙСТВАХ Под общей редакцией А. К. Нарышкина Редактор Э. М. Горелик Обложка художника Б. К. Шаповалова Технические редакторы О. Д. Кузнецова и А. А. Белоус Корректор О. В. Щербакова Сдано в набор 18/11 1977 г. Подписано в прчать I1/V 1977 г. Т-07478 Формат 84ХЮ8/з2 Бумага типографская № 1 Объем 21,84 усл. п. л., 20,83 y'i.-изд. л. Тираж 11 200 экз. Зак. 64 Цена 1 р. 50 к. Издательство «Советское радио», Москва, Главпочтамт, а/я 693 Московская типография № 10 Союзполиграфпрома при Государственном комитете Совета Министров СССР по делам издательств, полиграфии и книжной торговли Москва, М-1'14, Шлюзовая наб., 10. В. ЖАЛУД, В. Н. КУЛЕШОВ ШУМЫ В ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ УСТРОЙСТВАХ Под общей редакцией А. К. НАРЫШКИНА Москва Советское рядно» 1977 SNTL Прага Издательство технчческой литературы