2.5. Шумы в транзисторах

Шумы биполярных транзисторов.

Источником шума в биполярных транзисторах является процесс генерации и рекомбинации пар электрон-дырка в базе. Шум этого вида называется генерационно-рекомбинационным. При этом происходит изменение плотности свободных носителей и флуктуация тока в p-nпереходах. Такой шум по своей природе близок к дробовому. Другой вид шума в биполярных транзисторах- диффузионный шум , который по своей природе является тепловым. Кроме того, тепловое движение носителей приводит к возникновению шумового напряжения на распределенном сопротивлении базы. Основной составляющей шума в транзисторах является дробовый шум вp-n переходе, связанный с флуктуациями потока носителей, преодолевающих потенциальный барьер. В биполярных транзисторах присутствуют также шумы, связанные с фликкер-эффектом. Шумы в полевых транзисторах значительно меньше, чем в биполярных, так как ток транзистора создается носителями основного типа, концентрация которых мало зависит от температуры и генерационно-рекомбинационные процессы не играют в них сколько-нибудь значительной роли. Главными составляющими шума полевых транзисторов являются тепловые шумы, возникающие в проводящем канале, и дробовые шумы тока затвора.

Контрольные вопросы к гл.2.

1. Какой смысл вкладывается в понятие «эквивалентная» схема транзистора?

Почему в эквивалентной схеме не учитываются постоянные токи и напряжения, относящиеся к стационарному режиму?

2.Укажите влияние стационарного режима транзистора на величины дифференциальных параметров, которые входят в его эквивалентную схему.

3.Почему эквивалентная схема транзистора не отражает появление нелинейных искажений выходного сигнала при увеличении уровня входного воздействия?

4.Объясните, почему при включении полевого транзистора с общим стоком или биполярного транзистора с общим коллектором в схемах не происходит усиление напряжения?

5.В области низких и средних частот полевой транзистор, включенный с общим истоком, практически не потребляет входной ток, однако с увеличением частоты входного сигнала в области высоких частот наблюдается появление и увеличение тока между затвором и истоком. Объясните это явление, используя эквивалентную схему транзистора.

6.При наличии входного сигнала базовый ток биполярного транзистора всегда отличен от нуля, который увеличивается с ростом частоты. Объясните это явление, используя эквивалентную схему биполярного транзистора при включении его с общим эмиттером, базой и коллектором.

7.Объясните, почему при определении дифференциального параметра g₂₂, используя выходные ВАХ полевого или биполярного транзистора, нельзя смещаться в рабочей точке с кривыхU₁₀=сonstилиI₁₀=сonstсоответственно?

8. Используя входные и выходные вольтамперные характеристики биполярного транзистора, укажите способ определения крутизны S₀в стационарной точке. Приведите вывод приближенных соотношенийS₀~I₂₀/mV_Tиg₁₁~I₁₀/mV_T, используя экспоненциальные зависимости токов коллектора и базы от напряженияU_ЭБна переходе эмиттер-база.