低噪声晶体管与其他晶体管有何不同?


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是的,我知道:它们的噪音较低。我的意思是这是如何实现的?而且我想也必须进行权衡(否则所有晶体管都将制成低噪声?)


我知道一件事可能会有所帮助。如果反向偏置NPN,则不太可能损坏它,即使是低噪声的NPN,也很可能会永久增加噪声水平。
Thomas O

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@ThomasO这听起来像是对我的伤害
endolith 2015年

Answers:


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这些设备解决了突发,雪崩,闪烁和热噪声的问题。

爆裂噪声是半导体制造过程中离子沉积不一致的结果。通过提高选择/拒绝标准的严格性,销售不同等级的芯片(例如:快,慢)来减少这种情况。通过更改布局以更好地说明过程变化;并通过改变制造工艺本身来改善沉积均匀性。

我认为雪崩噪声是放大的散粒噪声。在反向偏压下,一些电子以足够的能量与PN结耗尽区中的晶格碰撞,形成电子-空穴对。取决于反向偏置电压和结特性,雪崩击穿可能传播,记录为电流尖峰。制造商可通过设计和工艺变更来减少它,以增加耗尽区的长度(减小的电场)并增加释放附近电子-空穴对所需的能量。

闪烁噪声(也称为1 / f粉红色噪声)来自于操作过程中“材料的性能缓慢波动” [1]。由于它是其他低频噪声源的总和,因此在确定了这些源后便予以解决。

热噪声与温度成正比,因此降低本地温度的任何变化都会改善该数字。例如,更换芯片封装以获得更好的散热;或布局更改以分散本地当前热点。


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现在,我已经了解了更多有关影响噪声的晶体管的特性:

北京交通大学

  • 低基极扩展电阻r bb(和发射极体电阻R ee?)降低了(高斯,白色)热噪声
  • 高跨导降低了基极电流,从而降低了由基极电流调制引起的(高斯,白)散粒噪声和(粉红色)闪烁噪声。

场效应管

  • 大跨导降低了由沟道电阻引起的热噪声
  • 同样,您可以通过并联连接多个JFET来降低热噪声,但是当并联输入电容超过源电容时,它将再次由于衰减而开始劣化。因此,较低的输入电容在这里有帮助。
  • 栅极泄漏电流会引起散粒噪声。这通常很小,但是如果JFET很热,则可能会变得很明显。
  • 由制造缺陷引起的爆裂或爆米花噪声,但在现代设备中应降至最低

引起噪声的其他原因是电路的特性,而不是设备的特性。

资料来源

  • 自我,小信号音频设计 1个
  • Horowitz&Hill,《电子艺术》,7.1 3晶体管放大器的电压和电流噪声
  • 胡德,线性电子艺术,频道。16噪音和嗡嗡声

不建议将这些用于其他目的:

避免使用宣传用于音频应用的“低噪声” JFET。这些器件以较大的输入电容和泄漏电流为代价实现了低噪声性能。

实验人员检测舒曼共振的方法


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噪声是由于外部条件引起的变化。有许多不同类型的噪声。有些可以减少,有些则不能。例如,无法消除热噪声,但可以通过使用不同类型的包装材料来消除/减少静电噪声。这是一种非常常用的技术。另外,通过更换材料和掺杂,我们可以降低噪声。是的,这肯定会影响性能,例如在放大器中使用放大器时会降低放大倍数等,但是如果您可以权衡搜索因素,那么这是一个值得折衷的选择。

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