Czym różnią się tranzystory niskoszumowe od innych?

Tak, wiem: mają niższy poziom hałasu. Mam na myśli to, w jaki sposób to osiąga się? I chyba też musi być kompromis (w przeciwnym razie wszystkie tranzystory byłyby tak ciche)?

Urządzenia te reagują na wybuch, lawinę, migotanie i hałas termiczny.

Hałas rozrywający jest wynikiem niespójnego osadzania jonów w procesie wytwarzania półprzewodników. Zmniejsza się to poprzez zwiększenie surowości kryteriów wyboru / odrzucenia, sprzedaż żetonów w różnych stopniach (np .: szybko, wolno); przez zmiany w układzie, aby lepiej uwzględnić warianty procesu; oraz przez zmiany samego procesu fab w celu poprawy jednorodności osadzania.

Myślę o hałasie lawinowym jako wzmocnionym hałasie strzału . W odwrotnym ukosie niektóre elektrony zderzają się z siecią w obszarze zubożenia złącza PN z wystarczającą ilością energii, aby utworzyć parę elektron-dziura. W zależności od napięcia i charakterystyki złącza zwrotnego, awaria lawinowa może się rozprzestrzeniać, rejestrując jako skok prądu. Jest on redukowany przez producentów poprzez zmiany projektu i procesu, aby zarówno zwiększyć długość obszaru zubożenia (zmniejszone pole), jak i zwiększyć energię potrzebną do uwolnienia pobliskich par elektron-dziura.

Hałas migotania , zwany także 1 / f i różowy , pochodzi z „powolnych wahań właściwości… materiałów” ^[1] podczas pracy. Ponieważ jest to suma innych źródeł hałasu o niskiej częstotliwości, jest on adresowany, gdy źródła te są identyfikowane.

Hałas termiczny jest wprost proporcjonalny do temperatury, więc każda zmiana obniżająca lokalne temperatury poprawia tę liczbę. Na przykład, zmiana pakietu matryc dla lepszego rozproszenia; lub zmiany układu w celu rozłożenia lokalnych bieżących punktów aktywnych.

Teraz, gdy przeczytałem o tym więcej, właściwości tranzystorów wpływających na hałas:

BJTs

• Niska podstawa rozprzestrzeniania opór R _bb (a emiter rezystancję objętościową R _ee ?) Redukuje się (Gaussa, biały) szumu termicznego .
• Wysoka nadprzewodnictwo zmniejsza prąd podstawowy, co zmniejsza zarówno szum strzałowy (gaussowski, biały), jak i (różowy) szum migotania spowodowany modulacją prądu podstawowego.

JFET

• Duży nadprzewodnictwo zmniejsza szum termiczny powodowany przez rezystancję kanału
• Ponadto można zredukować szum termiczny, łącząc wiele JFET równolegle, ale gdy równoległa pojemność wejściowa przekroczy pojemność źródłową, zacznie się ponownie degradować poprzez tłumienie. Pomaga więc niższa pojemność wejściowa.
• Prąd upływowy bramki powoduje hałas strzałowy. Jest to zwykle bardzo małe, ale może stać się zauważalne, jeśli JFET jest gorący.
• Odgłosy pękania lub popcornu spowodowane wadami produkcyjnymi, ale powinny być minimalne w nowoczesnych urządzeniach

Innymi przyczynami hałasu są właściwości obwodu, a nie urządzenia.

Źródła

• Własna konstrukcja audio z małym sygnałem, rozdz. 1
• Horowitz & Hill, The Art of Electronics, 7.1 3 Napięcie i natężenie prądu wzmacniacza tranzystorowego
• Hood, The Art of Linear Electronics, Ch. 16 Hałas i szum

Są one odradzane do innych celów:

Unikaj używania „cichych” JFET reklamowanych do zastosowań audio. Urządzenia te osiągają niski poziom szumów kosztem większej pojemności wejściowej i prądu upływu.

Podejście eksperymentatorów do wykrywania rezonansów Schumanna

Hałas jest zmienny z powodu warunków zewnętrznych. Istnieje wiele różnych rodzajów hałasu. Niektóre można zmniejszyć, niektóre nie. np. szumu termicznego nie można usunąć, ale hałas elektrostatyczny można usunąć / zredukować, stosując różne rodzaje materiałów do pakowania. Jest to bardzo popularna stosowana technika. Zmieniając materiały i środki dopingujące, możemy również zmniejszyć hałas. Tak, to z pewnością wpłynie na wydajność, jak zmniejszenie współczynnika wzmocnienia, jeśli jest używany we wzmacniaczu itp., Ale jest to kompromis, który warto wziąć pod uwagę, jeśli możesz pójść na kompromis w zakresie czynników wyszukiwania.