валентная шумовая температура 7 и ток эквивалентного диода /щ - определяются формулами:

" 4kTAf (3-17)

4kTAf

Физический смьгсл введенных параметров следующий: - активное сопротивление, которое при комнатной температуре Т имеет на своих полюсах для полосы Д/ средний квадрат напряжения шума Аы;

Тш - температура, при которой активное сопротивление R, равное выходному сопротивлению диода, имеет на своих полюсах для полосы Д/ средний квадрат напряжения шума Аи;

/ц1 - ток короткого замыкания некоторого диода, единственной компонентой шума которого являются дробовые шумы со средним квадратом шумового тока Д.

Обозначим Z -/?.-fjX полное сопротивление диода

на данной паре полюсов и Y = g + jb соответствующую полную проводимость. Тогда номинальная мощность шума на этих полюсах будет равна

" kTAfUAf. (3.20)

Отношение номинальной мощности шума диода к номинальной мощности шума любого активного сопротивления при комнатной температуре, т. е. к кТД/, называется шумовым отношением (или относительной шумовой температурой) и определяется выражением

1 То есть мощность, выделяемая на согласованной нагрузке.

Шумовое отношение - наиболее распространенный в практике параметр для характеристики шумовых свойств диода.

В некоторых применениях диодов их шумовые свойства характеризуют относительной спектральной плотностью

где uo, io и Ро- соответственно квадрат э. д. с. холостого хода, квадрат тока .короткого замыкания и номинальная мощность сигнала на выходе диода.

В зависимости от применения сигнал может представлять собой.-выпрямленный ток днода, ток промежуточной частоты, \ок гармоники и т. д.

Представление диода четырехполюсником. Во многих применениях полупроводниковых диодов интерес представляют соотношения шума и сигнала на двух парах полюсов эквивалентной схемы диода - на входных и на выходных полюсах, прн фиксированных условиях на остальных парах полюсов. В этом случае днод представляют четырехполюсником, а его шумы в полосе частот Д/ представляют с помощью двух эквивалентных генераторов - шумового тока нли напряжения, включаемых одним из следующих способов

[1, 3]: либо два генератора с шумовыми э. д. с. ]/~Ащ и

\/~Aul, включаемые последовательно со входом.и выходом схемы соответственно; либо два генератора с шумовыми токами ]/Aii и yAil, включаемые параллельно входу и выходу схемы соответственно; либо один генератор с шумовой э. д. с. \Аи и один генератор с шумовым током Ai, включаемые соответственно последовательно и параллельно входу и (или) выходу в одном из четырех возможных сочетаний. Конкретный способ включения обычно выбирают таким образом, чтобы он наилучшим образом соответствовал природе физических процессов в данном устройстве.

В общем случае шумы обоих генераторов могут частично коррелировать. Тогда дл.я полного описания шумовых свойств четырехполюсника необходимы четыре параметра: Например, для первого способа включения Дмь Aul, К&АщАщ и 1тДы*Дыг- Если шумы генераторов некоррелированы, то достаточно знать только два первых параметра.

Так же как и для случая двухполюсного представле-ГП1Я, при четырёхполюсном представлении диода применимы параметры Rui, Тш, /ш и В этом случае они характеризуют шумовые CBoficTBa диода на выходных полюсах.

а) 6) . ,

Рис. 3.2. Эквивалентные схемы для характеристики шумовых свойств диода на входных полюсах: а -с генератором шумовой э. д. е.; б -с генератором тока.

Пользуясь формулами (3.7)-(3.19), можно ввести аналогичные параметры Rm вх» вх н /ш вх для характеристики шумрвых свойств диода на входных полюсах. В этом случае (рнс. 3.2) эквивалентные генераторы шумовой

э. д. с. V Дш вх илн шумового тока 1 Д1ш вх включаются последовательно или соответственно параллельно внутреннему сопротивлению Zc источника сигнала (напри-

мер, антенны), а величины V Аиш вх и Д1ш вх определяются так, чтобы обусловленная ими на выходных полюсах номинальная мощность шума соответствовала фактической. Следует отметить, что величины Ршвх, Тшвх и /швх зависят от внутреннего сопротивления источника сигнала.

С помощью введенных параметров можно выразить такой широко распространенный параметр шумящего четырехполюсника, как коэффищ1ент шума. Коэффнщ1ент шума определяется как отношение полной мощности шума на выходных полюсах к той ее части, которая обусловлена одними тепловыми шумами внутреннего сопротивления источника сигнала. Тепловой шум источника сигнала можно

представить генератором шумовой э. д. с. yAuc = = {AkTRcAf)4 или генератором шумового тока короткого замыкания /Дс = {kTgAffl, включенными соответственно последовательно или параллельно сопротивлению

и V Ай