Шумовые характеристики полевых транзисторов

Шумы транзистора определяются тепловым, избыточным и дробовым шумами.

Тепловой шум вызывается хаотическим движением носителей зарядов в полупроводнике. На средней частоте усиливаемого сигнала этот шум является основным.

Избыточный шум проявляется на низких частотах. Его второе название -шум. Источник – хаотические изменения электрических свойств и поверхностных состояний канала и выводов. Зависит от качества полупроводниковых материалов и технологии изготовления и принципиально неустраним.

Дробовой шум возникает из-за тока утечки затвора, и для полевых транзисторов очень мал (практически не учитывается), в отличие от такого шума у биполярных транзисторов.

В электронике собственные шумы принято оценивать коэффициентом шума, выраженного в логарифмических единицах

. (13.4)

Этот коэффициент характеризует уменьшение соотношения сигнал/шум на выходе электронного прибора (или усилителя) относительно соотношения сигнал/шум на входе за счёт внутренних шумов прибора. Коэффициент шума зависит от сопротивления источника входного сигнала, и становится минимальным (около 1 dB) при сопротивлении чуть более 1 МОм.

а)	б)

Рис. 13.7. Типовые зависимости спектральной плотности шумовых напряжений от частоты (а) и зависимость коэффициента шума полевого транзистора от внутреннего сопротивления источника сигнала (б): 1 – для полевого транзистора с управляющим p-n-переходом; 2 – для полевого транзистора с изолированным затвором; 3 – для биполярного транзистора

Более подробные сведения о полевых транзисторах и их применении в электронных схемах приведены в литературе [2, 10, 16].

Контрольные вопросы

1. Нарисуйте схему усилителя ОИ. Как выбирается рабочая точка при работе в классе А?

2. Как работает цепь автоматического смещения при питании усилителя ОИ на полевом транзисторе с управляющим p-n-переходом?

3. Почему для транзистора с изолированным затвором (индуцированный канал) цепи смещения выглядят так же, как и для биполярного транзистора?

4. Как влияет изменение температуры на параметры полевого транзистора?

5. Что такое термостабильная рабочая точка?

6. Нарисуйте схему генератора тока на полевом транзисторе управляющим p-n-переходом. Как устанавливается рабочая точка схемы?

7. Расшифруйте обозначение КП302А, КП904Б.

8. Какие явления определяют зависимость коэффициента K_U от частоты?

9. От чего зависит шум полевого транзистора? Какие преимущества имеет полевой транзистор перед биполярным по уровню шума?