[APEHDATOP 0]

Каким образом объяснить увеличение фазовых шумов усилителей в компрессии в одном случае?

 

И уменьшение фазовых шумов в режиме компрессии (2дБ) в другом случае? 

 

У одного и того же производителя Holzworth Instrumentation 

до 10 кГц

[rloc 56]

Попробую ответить на этот вопрос.

 

Для начала хорошо выяснить механизм образования ФШ на несущей. Более 50 лет назад Лиисоном, а может быть и кем-то раньше, была выдвинута теория, что ФШ на несущей - есть преобразование шума из различных источников (DC, гармоники, питание, тепловые шумы ...) на частоту этой несущей. Ключевое слово выделил.  Чаще всего встречаются 2 типа нелинейностей, на которых шумы преобразуются в ФШ на несущей:

 

1. Нелинейная емкость (например - обратносмещенный pn-переход).

С этим пунктом более-менее понятно.

 

2. Механизм рассасывания неосновных носителей.

Этот пункт присущ только биполярным структурам, для npn/pnp транзисторов - при выполнении условия Ib*h21>Ic (насыщение) с учетом частоты преобразования, т.е. при превышении током базы некоторого значения, при этом транзистор остается в открытом состоянии на время пропорциональное превышению Ib*h21 над Ic, даже когда ток Ib*h21 становится меньше Ic. Иногда этот случай называют "эффектом памяти". Процесс рассасывания заканчивается мгновенно, это свойство используется в умножителях частоты.

 

APEHDATOP, возвращаясь к вашим вопросам, если в усилителе нет рассасывания, только ограничение (Ib*h21=Ic), то фазовый шум будет уменьшаться, за счет отсутствия преобразования шумов в момент ограничения, фиксации потенциалов. Если транзистор входит в насыщение, то рассасывание неосновных носителей приводит к огромной трансформации AM-PM, допустим собственных шумов с DC на несущую, или шумов питания и т.д.

[APEHDATOP 0]

10 hours ago, rloc said:

если в усилителе нет рассасывания, только ограничение (Ib*h21=Ic), то фазовый шум будет уменьшаться

1.Следует ли из этого что на первой группе картинок нам показан усилитель на биполярном транзисторе, а на 2-ой картинке на полевом?

2.Что подразумевается под h21?

10 hours ago, rloc said:

Если транзистор входит в насыщение, то рассасывание неосновных носителей приводит к огромной трансформации AM-PM, допустим собственных шумов с DC на несущую, или шумов питания и т.д. 

И это приводит к ухудшению фазовых шумов у биполярных транзисторов и улучшению фазовых шумов у полевых? Так?

http://www.holzworth.com/Spec_sheets/HX2600_Web_Datasheet.pdf

http://www.holzworth.com/Aux_docs/PhaseNoise_Article_MWJ_Jun08.pdf

[Sokrat 4]

11 минут назад, APEHDATOP сказал:

Что подразумевается под h21?

Что и всегда, коэффициент передачи транзистора по току 

18 минут назад, APEHDATOP сказал:

И это приводит к ухудшению фазовых шумов у биполярных транзисторов и улучшению фазовых шумов у полевых? Так?

В вопросе не силен, но, насколько я понял пост rloc, то всё с точностью до наоборот. При насыщении УМ на биполярниках, PN должен уменьшаться.

[APEHDATOP 0]

Ок

Статья 2, стр.2, формула 1

Может быть они неправильно считают?

Можно ли так считать суммарные ФШ? (складывать напряжение и мощность?)

[rloc 56]

30 минут назад, APEHDATOP сказал:

1.Следует ли из этого что на первой группе картинок нам показан усилитель на биполярном транзисторе, а на 2-ой картинке на полевом?

На первой картинке - с большой вероятностью усилитель на биполярных транзисторах, причем при полном отсутствии ООС, что бывает крайне редко. h21 - коэффициент передачи тока на рассматриваемой частоте, грубо можно вычислить из S21 в схеме с ОЭ. По второй картинке однозначного ответа дать сложно, при глубокой ООС биполярный усилитель сложно насытить. Глубину ООС для RF-усилителей косвенным образом можно определить по широкому горизонтальному участку S21 и как правило более низкому КУ, меньше 15дБ.

 

30 минут назад, APEHDATOP сказал:

И это приводит к ухудшению фазовых шумов у биполярных транзисторов

Только при наличии источников шума, которые могут перенестись на несущую. Широко известны схемы на SRD диодах, где принцип рассасывания положен в основу умножения частоты и при этом кроме тепловых шумов на несущую и гармоники ничего не переносится.

[rloc 56]

1 час назад, APEHDATOP сказал:

Можно ли так считать суммарные ФШ? (складывать напряжение и мощность?)

Мне тоже показалась странной эта формула. Перепишу в оригинале:

Из этой формулы следует, что если усилитель не добавляет шумов, то итоговый ФШ просядет на 3дБ.

[__Sergey_ 0]

По-моему, приведенные графики ни чем кроме насасыванием шумов из источника питания при насыщении усилителя не объяснить.

Видим классику: на первом графике, без насыщения, усилитель добавляет равномерный по спектру шум, на остальных графиках видим добавочный шум вида 1/F, что может прийти только из питания. 

Приводить такие результаты в статье как-минимум безответственно. Что за источник?

[APEHDATOP 0]

23 minutes ago, __Sergey_ said:

Что за источник?

будьте внимательней, уже указывал http://www.holzworth.com/Aux_docs/PhaseNoise_Article_MWJ_Jun08.pdf