Каковы основные преимущества малошумящих транзисторов. Как выбрать оптимальный малошумящий транзистор для конкретного применения. Какие параметры наиболее важны при сравнении малошумящих транзисторов разных производителей.
Принцип работы и особенности малошумящих транзисторов
Малошумящие транзисторы — это специально разработанные полупроводниковые приборы, оптимизированные для работы с минимальным уровнем собственных шумов. Их основное отличие от обычных транзисторов заключается в особой конструкции и технологии производства, позволяющих снизить влияние различных источников шума.
Ключевые особенности малошумящих транзисторов:
- Низкое сопротивление базы (обычно менее 100 Ом)
- Малая емкость коллекторного перехода
- Высокий коэффициент усиления по току
- Оптимизированная геометрия кристалла
- Специальные методы обработки поверхности полупроводника
Благодаря этим особенностям, малошумящие транзисторы способны обеспечить коэффициент шума порядка 1-2 дБ в диапазоне частот до нескольких ГГц. Это делает их незаменимыми в высокочувствительных аналоговых схемах.
Основные параметры малошумящих транзисторов
При выборе малошумящего транзистора для конкретного применения важно учитывать следующие ключевые параметры:
- Коэффициент шума (NF) — основной показатель уровня собственных шумов транзистора, измеряемый в дБ
- Коэффициент усиления по току (h21) — определяет усилительные свойства транзистора
- Граничная частота (fT) — максимальная рабочая частота транзистора
- Максимально допустимые напряжения и токи
- Входное и выходное сопротивления
- Емкости переходов
Оптимальный выбор транзистора зависит от конкретных требований схемы. Например, для входных каскадов УВЧ критичен минимальный коэффициент шума, а для усилителей мощности важнее высокий коэффициент усиления.
Сравнение популярных моделей малошумящих транзисторов
Рассмотрим характеристики некоторых распространенных малошумящих транзисторов:
Модель | Тип | NF (дБ) | h21 | fT (ГГц) |
---|---|---|---|---|
BFR93A | NPN | 1.4 | 140 | 5 |
BFG591 | NPN | 1.2 | 160 | 9 |
2SK170 | JFET | 0.7 | — | 0.4 |
Как видно из таблицы, транзисторы на основе полевой технологии (например, 2SK170) обеспечивают наименьший коэффициент шума, но уступают биполярным по граничной частоте. Биполярные транзисторы серии BFG имеют хороший баланс между шумовыми и частотными характеристиками.
Применение малошумящих транзисторов в электронных устройствах
- Входные каскады радиоприемных устройств
- Усилители для измерительной аппаратуры
- Предусилители для аудиотехники высокого класса
- Малошумящие усилители для систем связи
- Считывающая электроника для датчиков и сенсоров
В каждом из этих применений малошумящие транзисторы позволяют достичь высокой чувствительности и точности обработки сигналов. Например, в радиоприемниках использование малошумящего входного каскада позволяет увеличить дальность приема слабых сигналов.
Особенности применения малошумящих транзисторов
Для получения максимальной эффективности от малошумящих транзисторов необходимо соблюдать ряд правил при проектировании схем:
- Выбор оптимального режима по постоянному току
- Правильное согласование входных и выходных цепей
- Минимизация паразитных емкостей и индуктивностей
- Использование малошумящих элементов в цепях смещения
- Тщательная фильтрация питания
При соблюдении этих правил можно добиться коэффициента шума схемы, близкого к теоретическому минимуму для выбранного транзистора. Например, для входного каскада УКВ-приемника на транзисторе BFR93A реально получить коэффициент шума около 1.5-1.6 дБ.
Современные тенденции в развитии малошумящих транзисторов
Развитие технологий производства полупроводников позволяет постоянно улучшать характеристики малошумящих транзисторов. Основные направления совершенствования включают:
- Снижение минимально достижимого коэффициента шума
- Повышение граничной и максимальной рабочей частоты
- Улучшение линейности характеристик
- Повышение устойчивости к электростатическим разрядам
- Миниатюризация корпусов
Современные малошумящие транзисторы способны обеспечить коэффициент шума менее 0.5 дБ на частотах до 10 ГГц. Это открывает новые возможности для создания сверхчувствительной аппаратуры в различных областях техники.
Сравнение малошумящих транзисторов с альтернативными решениями
Несмотря на высокие характеристики, малошумящие транзисторы имеют альтернативы в виде интегральных усилителей и специализированных микросхем. Рассмотрим основные преимущества и недостатки различных подходов:
Решение | Преимущества | Недостатки |
---|---|---|
Малошумящие транзисторы |
|
|
Интегральные усилители |
|
|
Выбор оптимального решения зависит от конкретной задачи. Малошумящие транзисторы остаются незаменимыми в случаях, когда требуется предельно низкий уровень шума и возможность тонкой настройки параметров схемы.
Методы измерения шумовых характеристик транзисторов
Точное измерение шумовых параметров малошумящих транзисторов представляет собой сложную техническую задачу. Основные методы измерений включают:
- Метод Y-фактора с использованием калиброванного источника шума
- Метод холодного источника (cold-source method)
- Корреляционный метод
Каждый из этих методов имеет свои особенности и область применения. Например, метод Y-фактора наиболее распространен для измерений в СВЧ диапазоне, а корреляционный метод позволяет достичь наивысшей точности на низких частотах.
Для получения достоверных результатов при измерении шумовых характеристик необходимо соблюдать ряд важных условий:
- Тщательное экранирование измерительной установки
- Использование малошумящих источников питания
- Учет влияния измерительного оборудования
- Поддержание стабильной температуры
Соблюдение этих условий позволяет измерять коэффициент шума транзисторов с точностью до сотых долей децибела.
Малошумящие на GaAs
- Главная
- Продукция
- ВЧ/СВЧ компоненты
- СВЧ транзисторы
- Малошумящие Mitsubishi Electric
Подробнее на сайте:
www.mitsubishielectric.comМалошумящие транзисторы компании Mitsubishi Electric предназначены для использования в МШУ на частотах от 1 до 26 ГГц. В таблице ниже приведены параметры, измеренные для фиксированной частоты.
Таблица 1 Малошумящие транзисторы на GaAs
Артикул | Частота, ГГц | Усиление, дБ ( мин / тип ) | Коэффициент шума, дБ ( тип / макс ) | Напряжение, В | Ток, мА | Уровень качества | Корпус | Данные | S2P |
MGF4921AM | 4 | 11. 5 / 13 | 2 | 15 | AEC-Q 101 | GD-30 | |||
MGF4934BM | 12 | 11.5 / 12.5 | 0.5 / 0.8 | 2 | 10 | — | GD-30 | ||
MGF4934CM | 12 | 11.5 / 13 | 0.5 / 0.75 | 2 | 10 | — | GD-30 | ||
MGF4935AM | 12 | 11 / 12 | 0.45 / 0.65 | 2 | 10 | — | GD-30 | ||
MGF4937AM | 12 | 11.5 / 13 | 0.35 / 0.5 | 2 | 10 | — | GD-30 | ||
MGF4941AL | 12 | 12 / 13. 5 | 0.35 / 0.5 | 2 | 10 | — | GD-32 | ||
MGF4941CL | 25.2 | 7.5 / 10 | 2.4 / 3.8 | 1.5 |
36 @ Vgs=0V |
AEC-Q 101 | GD-32 | ||
MGF4964BL | 20 | 11.5 / 13.5 | 0.65 / 0.9 | 2 | 10 | — | GD-32 | ||
MGF4965BM | 20 | 9.5 / 11.5 | 0.95 / 1.25 | 2 | 10 | — | GD-30 |
Малошумящий транзистор — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1
Cтраница 1
Малошумящие транзисторы должны иметь [2, 4] низкие обратные токи коллекторного перехода, поэтому будем предполагать, что транзисторы удовлетворяют этому требованию. [1]
Поэтому создание малошумящих транзисторов основано на совершенствовании обработки поверхности. [2]
С этой точки зрения малошумящие транзисторы должны обладать повышенной стабильностью параметров и меньшими величинами тока утечки. Таким образом, уровень шумов транзистора может являться критерием качества обработки его поверхности, а следовательно, в какой-то степени характеризовать надежность и стабильность транзистора. [3]
Схема полосового фильтра ПЧ с корректором ГВЗ. [4] |
Для первого каскада ПУПЧ выбирается специальный малошумящий транзистор с большим коэффициентом передачи тока иа высокой — частоте. Ослабление влияния последующих каскадов иа коэффициент шума ПУПЧ достигается при большом значении коэффициента усиления первого каскада ( Ki, для чего применяется схема с общим эмиттером. [5]
Использовав в качестве первых трех транзисторов малошумящие транзисторы типа П27А, можно значительно снизить шумы и понизить порог чувствительности усилителя. [6]
Кремниевые р — n — p сплавные малошумящие транзисторы предназначены для работы в усилительных и генераторных схемах. [7]
В наиболее благоприятных условиях при использовании современных малошумящих транзисторов уровень собственных шумов полупроводниковых усилителей может оказаться близким по величине к уровню шумов усилителей на электронных лампах. [8]
С учетом всех указанных выше зависимостей изготовляют специальные малошумящие транзисторы, предназначенные для первых каскадов усилителей и радиоприемников. Чтобы шумы были минимальными, такие транзисторы работают при пониженных ик. [9]
Первый каскад УНЧЗ-2 корректирующего усилителя выполнен на малошумящем транзисторе Т1 ( П28), работающем в оптимальном режиме ( ток коллектора 0 2 мА) при сравнительно малом сопротивлении ( 1 — 2 кОм) головки звукоснимателя на нижних частотах. Для обеспечения необходимого входного сопротивления ( 47 кОм) на частотах выше 1000 Гц и температурной стабильности база транзистора Т1 питается через обмотку катушек головки звукоснимателя. Транзистор Т / включен по схеме с общим эмиттером. [10]
Первый и второй каскады УРЧ выполнены на малошумящих транзисторах VT1 и VT2, включенных по схеме с общим истоком. Для увеличения добротности контура и электрической устойчивости схемы блока УКВ применяется частичное включение контуров нагрузки первого и второго каскадов УРЧ. [11]
Принципиальная электрическая схема. [12] |
Для понижения уровня собственных шумов на входе поставлен малошумящий транзистор VT1, работающий в режиме малых токов. Температурная и режимная стабилизация осуществляется за счет ООС по постоянному и переменному токам. На входе первого каскада УЗЧ включен регулятор громкости ( R2), а в коллекторную цепь транзистора VT2 включены регуляторы тембра высоких ( R9) и низких ( R11) звуковых частот. [13]
Зависимости приведенных среднеквадратичных значений эквивалентного шумового напряжения и эквивалентного шумового тока на частоте 10 кгц от тока коллектора. [14] |
Таким образом, можно считать, что для малошумящих транзисторов эквивалентное шумовое напряжение определяется тепловым шумом сопротивления базы и дробовым шумом тока коллектора. Эквивалентный шумовой ток представляет дробовой шум тока базы. [15]
Страницы: 1 2 3 4
Малошумящие транзисторы | Nexperia
Малошумящие транзисторы | НексперияЛогин
Имя пользователя/электронная почта Пожалуйста, введите ваше имя пользователя/email
Пароль
Пожалуйста введите ваш пароль
Имя пользователя/электронная почта и пароль не совпадают Ваш аккаунт нуждается в дополнительной проверке.
Пожалуйста
Проверьте свой адрес электронной почты
продолжать. Что-то пошло не так. Пожалуйста, повторите попытку позже!
Создать учетную запись Забыли свой пароль?
Вы можете изменить настройки уведомления об изменении (CN) в My Nexperia. Эти настройки позволяют настроить представление CN в My Nexperia и электронных письмах CN.
По умолчанию вы увидите все доступные вам уведомления об изменениях.
Изменить настройки
Минимизация шума в звуковых и сенсорных системах
Шум является критическим фактором во многих приложениях, особенно в тех, которые связаны со звуком или сенсорными операциями. Чтобы свести к минимуму шум транзисторов в вашей конструкции, обратите внимание на наши устройства с низким уровнем шума — мы, конечно же, не умалчиваем об их качественных характеристиках и небольших размерах.
- Параметрический поиск
- Детали
- Параметрический поиск
- Продукты
- Документация
- Спецификации
- Поддержка
- Перекрестная ссылка
Ключевые функции и преимущества
- NF MAX 4 DB
- I C из 100 мА
- Небольшие пакеты
- V CEO из 30 В и 45 В (PNP и NPN)
- Аудио и сенсорное усиление
Параметрический поиск
Малошумящие транзисторы
Пожалуйста, подождите загрузки данных…
Параметрический поиск недоступен.
Как пользоваться параметрическим поиском?
- Вы можете выбрать количество результатов на странице: 10, 25, 50, 100 или все результаты.
- Вы можете использовать фильтры во второй строке, чтобы сузить выбор. Нажмите на одно или несколько значений в списках, которые вы хотите выбрать. Или используйте ползунки, перетаскивая манипуляторы или заполняя поля.
- Общие характеристики — это параметры с одинаковыми значениями для всех номеров типов.
- Дополнительную информацию о номере типа можно найти, наведя указатель мыши на номер типа и щелкнув одну из ссылок во всплывающем окне.
- Вы можете сравнить два или более типовых номеров, установив флажки для типовых номеров и нажав Сравнить. Все остальные строки будут скрыты.
- Чтобы скрыть строку с параметрами фильтрации, нажмите на серую полосу со стрелками под параметрами.
- Чтобы добавить или удалить столбцы с параметрами, нажмите кнопку «Добавить/удалить параметры» в правом верхнем углу. Вы можете проверить столбцы, которые хотите видеть.
- Вы можете изменить порядок столбцов, перетащив их в нужное место.
- Вы можете загрузить результаты вашего (отфильтрованного) выбора в Excel, нажав кнопку «Загрузить Excel».
Изделия
Номер типа | Описание | Статус | Быстрый доступ |
---|---|---|---|
до н.э.849; до н.э.850 | Транзисторы общего назначения NPN | АКТ |
|
BC849B | Транзисторы общего назначения NPN | Производство |
|
BC849C | Транзисторы общего назначения NPN | Производство |
|
БК850Б | Транзисторы общего назначения NPN | Производство |
|
BC850C | Транзисторы общего назначения NPN | Производство |
|
BC849W; BC850W | Транзисторы общего назначения NPN | АКТ |
|
BC849BW | Транзисторы общего назначения NPN | Производство |
|
BC849CW | Транзисторы общего назначения NPN | Производство |
|
БК850БВ | Транзисторы общего назначения NPN | Производство |
|
БК850КВ | Транзисторы общего назначения NPN | Производство |
|
до н. э.859; до н.э.860 | Транзисторы общего назначения PNP | АКТ |
|
BC859B | Транзисторы общего назначения PNP | Производство |
|
BC859C | Транзисторы общего назначения PNP | Производство |
|
BC860B | Транзисторы общего назначения PNP | Производство |
|
BC860C | Транзисторы общего назначения PNP | Производство |
|
BC859W; BC860W | Транзисторы общего назначения PNP | АКТ |
|
BC859BW | Транзисторы общего назначения PNP | Производство |
|
BC859CW | Транзисторы общего назначения PNP | Производство |
|
BC860BW | Транзисторы общего назначения PNP | Производство |
|
BC860CW | Транзисторы общего назначения PNP | Производство |
|
Посетите наш центр документации для получения всей документации
SOT23_мк | пластиковая, накладная упаковка; 3 терминала; шаг 1,9 мм; 2,9корпус мм x 1,3 мм x 1 мм | Графика Marcom | 28. 01.2017 |
Nexperia_Selection_guide_2022 | Руководство по выбору Nexperia 2022 | Руководство по выбору | 05.01.2022 |
Если у вас есть вопросы по поддержке, сообщите нам об этом. Если вам нужна поддержка дизайна, дайте нам знать и заполните форму ответа, и мы свяжемся с вами в ближайшее время.
Или свяжитесь с нами для получения дополнительной поддержки.
Выберите подкатегорию
Select Sub -Category
Фильтр по типу
DataShats
Примечания применения,
Руководства и документы
Пакет и упаковки
Качество
Брошюры, листки и
Guides
Модели
70005 9000 904 904 904 904 904 904 904 904 904 904. Insure Doctlets и
.
Документация ({{ всего }})
Техническое описание ({{ всего }})
Результаты поиска не найдены
Выберите фильтры или используйте поле поиска выше, чтобы найти документы
Ничего не найдено по запросу
Эффективность побеждает
Продукты
- Защита от электростатического разряда, TVS, преобразование сигнала
- Биполярные транзисторы
- Диоды
- Аналоговые и логические ИС
- МОП-транзисторы
- Полевые транзисторы GaN
- Автомобилестроение
Ультрамалошумящие усилители
Ультрамалошумящие усилителиВернуться к оглавлению.
<< Перейти к части 2 Перейти к части 4 >>
Сверхмалошумящие усилители. (часть 3)
Измерения шума нескольких транзисторов NPN. (За
Транзисторы PNP, см. часть 5
)
На этой странице тестируются шумовые характеристики нескольких транзисторов NPN.
Рисунок 1, это усилитель, который я использую для измерения шума
транзистор.
T1 — проверяемый транзистор, транзистор работает с коллектором 10 мА
ток.
Для других токов коллектора необходимо изменить R7 и R2.
С помощью потенциометра R4 выход операционного усилителя можно отрегулировать примерно до 6 вольт.
R10 и C7 добавлены для предотвращения колебаний усилителя.
Диод D1 защищает переход база-эмиттер транзистора от слишком высокого обратного напряжения.
Коэффициент усиления схемы примерно в 1000 раз (60 дБ), определяется резисторами R11, R1 и
ESR (последовательное сопротивление) C5 и C6.
Выход поступает на другой усилитель на 60 дБ в тестовой установке, а затем
к анализатору спектра, как описано в
часть 1.
Входной сигнал (точно!) -140 дБВ, таким образом, усиливается примерно на 120 дБ и
достигает анализатора спектра на уровне около -20 дБВ.
Уровень минимального входного шума измеряется относительно частоты 1 кГц -140 дБВ.
тестовый тон.
Рисунок 2, усилитель для измерения шума транзистора.
Тип транзистора | Производитель | Посмотреть техническое описание транзистора | hfe при 25°C Ic=10 мА | Измеренный входной шум испытательного усилителя на частоте 1 кГц, Ic = 10 мА. нВ/√Гц | Расчетный транзистор Сопротивление базы R bb (Ом) | Расчетный входной шум | Просмотр спектра измерений. Ic=10 мА. |
BC337-40 | Филипс | BC337 | 400 | 1.406 | 116,56 | 1,397 | Spectrum_BC337-40_10mA. jpg |
БК550К | Филипс | BC550 | 500 | 3,148 | 595,61 | 3,144 | Spectrum_BC550C_10mA.jpg |
BD139 (старый 70-х или 80-х годов) | Телефункен | БД139
(техническое описание от Fairchild) | 85 | 1,183 | ? (спектр не плоский) | Spectrum_BD139_10mA.jpg | |
ZTX618 | Диоды вкл. / Зетекс | ЗТХ618 | 400 | 0,471 | 10,58 | 0,443 | Spectrum_ZTX618_10mA.jpg |
ЗТХ690Б | Диоды вкл. / Зетекс | ЗТХ690Б | 860 | 0,516 | 13,26 | 0,491 | Spectrum_ZTX690B_10mA. jpg |
ZTX851 | Диоды вкл. / Зетекс | ZTX851 | 185 | 0,274 | 1,72 | 0,223 | Spectrum_ZTX851_10mA.jpg |
ZTX853 | Диоды вкл. / Зетекс | ЗТХ853 | 183 | 0,271 | 1,62 | 0,220 | Spectrum_ZTX853_10mA.jpg |
ZTX857 | Диоды вкл. / Зетекс | ЗТХ857 | 185 | 0,274 | 1,72 | 0,223 | Spectrum_ZTX857_10mA.jpg |
ЗТХ1048А | Диоды вкл. / Зетекс | ZTX1048A | 450 | 0,396 | 6,65 | 0,363 | Spectrum_ZTX1048A_10mA. jpg |
ЗТХ1051А | Диоды вкл. / Зетекс | ZTX1051A | 450 | 0,420 | 7,84 | 0,389 | Spectrum_ZTX1051A_10mA.jpg |
ZXTN25012EFL | Диоды вкл. / Зетекс | ZXTN25012EFL | 780 | 0,746 | 30,79 | 0,729 | Spectrum_ZXTN25012EFL_10mA.jpg |
ЗСТН25050ДФХ | Диоды вкл. / Зетекс | ЗСТН25050ДФХ | 445 | 0,488 | 11,57 | 0,461 | Spectrum_ZXTN25050DFH_10mA.jpg |
2SCR533PFRA | Ром | 2SCR533PFRA | 270 | 0,435 | 8,61 | 0,405 | Spectrum_2SCR533PFRA_10mA. jpg |
2SCR542PFRA | Ром | 2SCR542PFRA | 310 | 0,430 | 8,35 | 0,400 | Spectrum_2SCR542PFRA_10mA.jpg |
2SCR552PFRA | Ром | 2SCR552PFRA | 310 | 0,471 | 10,58 | 0,443 | Spectrum_2SCR552PFRA_10mA.jpg |
2SD2662 | Ром | 2SD2662 | 360 | 0,560 | 16.12 | 0,537 | Spectrum_2SD2662_10mA.jpg |
В этой таблице представлен обзор протестированных транзисторов с измеренным входным напряжением.
шума испытательного усилителя, а расчетное базовое сопротивление R бб транзисторы.
Также рассчитывается шум напряжения только транзистора при токе коллектора 10 мА. ток.
Пояснение значения R bb см.
часть 4 .
Дополнительные сведения о методе тестирования см.
часть 1 и
часть 2 .
Коллекторный ток транзисторов во всех случаях равен 10 мА.
Для BD139 не удалось определить R bb , так как спектр не
плоский, поэтому по всему спектру мы имеем влияние 1/f-шума и/или
токовый шум создает неплоский шум на входном конденсаторе C1.
Для всех остальных транзисторов значение R bb определялось по шуму на частоте 1 кГц.
На следующем рисунке входные шумовые напряжения всех измеренных транзисторов нанесены в виде графика. одна диаграмма.
Рис. 3, входное шумовое напряжение тестовой установки с различными входными транзисторами.
Также для сравнения добавлен малошумящий операционный усилитель AD797A.
Для этой диаграммы я компенсировал значения частотной характеристики
Испытательная установка.
На рис. 4 показана реакция тестовой установки и компенсация, которую я применил. изготовление рисунка 3.
Рисунок 4, частотная характеристика тестовой установки и кривая компенсации.
Рисунок 5, шумовой спектр усилителя AD797A версии 4, как описано в
часть 2 .
AD797A является одним из доступных операционных усилителей с самым низким (напряжением) шумом.
Рис. 6, спектр шума тестового усилителя на транзисторе ZTX851 при токе коллектора 10 мА.
По сравнению с AD797A этот транзисторный усилитель имеет значительно меньший уровень шума.
Для тестовой установки с транзистором ZTX851 на 10 мА два звуковых файла
записано.
Первый тестовый тон 1000 Гц на уровне -140 дБВ, первые 10 секунд тон
включен, последние 5 секунд он выключен.
ZTX851_10мА_1000Гц_-140дБВ.mp3
Вторая запись содержит музыку со средним уровнем -143 дБВ (0,07
мкВ) на входе усилителя.
ZTX851_10mA_music_-143dBV.mp3
Для хорошего сравнения записи сделаны с одинаковыми входными уровнями и
содержание, как с усилителем AD797A, которое вы можете найти в нижней части
часть 2 .
Как вы видите на картинке спектра шума ZTX851, есть некоторый гул
видны выше уровня шума.
Я применил фильтр высоких частот 80 Гц к аудиофайлам, чтобы удалить как минимум
самая сильная составляющая (50 Гц), что очень раздражало в моих колонках.
Рисунок 7, здесь ZTX851 снова тестируется при 10 мА, как и на рисунке 6,
но входной конденсатор тестового усилителя (С1) изменен со 100
мкФ электролитический до 100 мкФ пластиковый пленочный конденсатор.
Электролитический конденсатор имеет ESR (последовательное сопротивление) около 0,5 Ом,
в то время как
пластиковый пленочный конденсатор имеет ESR, вероятно, ниже 0,01 Ом
Это приводит к снижению минимального уровня шума примерно на 0,5 дБ.
Но пленочный конденсатор емкостью 100 мкФ такой большой, что я не могу надеть на него металлическую крышку.
тестовая установка больше.
Это приводит к увеличению уровня помех 50 Гц (+ гармоники).
значительно, ситуация улучшилась, когда я обернул алюминиевой фольгой вокруг
тестовая установка, которая экранировала большую часть помех.