第一章 电子线路内部噪声源及其性质 1
第一节 电噪声及其统计特征 1
一、噪声的概率分布 1
二、噪声的功率谱密度 3
三、噪声的相关函数 4
第二节 电噪声通过线性电路计算 6
一、放大器输出噪声计算 6
二、放大器的噪声带宽 7
第三节 电阻中的噪声 8
一、电阻的热噪声 8
二、电阻的过剩噪声 10
第四节 双极晶体管中的噪声 12
一、PN结噪声及二极管噪声等效电路 12
二、晶体三极管的内部噪声源 13
三、共基极晶体管的噪声等效电路 15
四、共射极晶体管的噪声等效电路 17
第五节 场效应晶体管中的噪声 17
一、场效应晶体管的内部噪声源 17
二、场效应管的噪声等效电路 19
第六节 集成电路中的噪声 20
一、模拟集成电路 20
二、数字集成电路 21
第二章 噪声电路分析理论 23
第一节 噪声电路的功率叠加原理 23
一、噪声相关系数 23
二、噪声功率叠加原理 23
第二节 噪声电路的谱分解方法 25
一、噪声的随机谐波分量及功率谱密度 25
二、噪声功率谱相关系数 26
三、噪声电路的谱分解方法 27
第三节 复杂噪声电路分析理论 29
一、节点电压噪声谱方程 29
二、回路电流噪声谱方程 30
第四节 噪声二端口网络的等效噪声模型 30
一、e-i噪声模型 30
二、i1-i2噪声模型 33
三、e1-e2噪声模型 35
四、e1-i2噪声模型 36
五、i1-e2噪声模型 37
第五节 噪声二端口网络等效噪声模型的转换 38
一、二端口网络的传递函数 38
二、i1-i2与e-i噪声模型的转换 40
三、e1-e2与e-i噪声模型的转换 42
四、e1-i2与e-i噪声模型的转换 43
五、e2-i1与e-i噪声模型的转换 44
第六节 二端口网络噪声模型的合并与转移 45
一、二端口网络的噪声合并 46
二、二端口网络e-i噪声的转移 48
第三章 放大器的En-In噪声分析 55
第一节 共射极晶体管放大器的En-In噪声模型 55
一、共射极放大器的En-In噪声模型计算 55
二、共射极放大器的En-In噪声性能分析 57
三、En-In噪声相关系数分析 59
第二节 共集极晶体管放大器的En-In噪声模型 61
一、共集极放大器的En-In噪声模型计算 61
二、共集组态与共射组态En-In噪声比较 63
第三节 共基极晶体管放大器的En-In噪声模型 65
一、共基极放大器的En-In噪声模型计算 65
二、共基组态与共射组态En-In噪声比较 67
第四节 场效应管放大器的En-In噪声模型 68
一、共源极场效应管放大器En-In噪声 68
二、场效应管三种组态的En-In噪声比较 70
第五节 复合管的En-In噪声模型 72
一、共集—共射组态 72
二、共射—共基组态 73
三、共基—共射组态 74
第六节 集成运放的En-In噪声模型 76
一、集成运放器件的En-In噪声模型 77
二、集成运放电路的En-In噪声模型 77
第七节 无源网络噪声模型 81
一、无源二端网络等效噪声模型 81
二、无源四端网络噪声等效电路 83
第八节 级联放大器的En-In噪声模型 84
第九节 反馈放大器的En-In噪声模型 87
一、并联电压负反馈放大器的En-In噪声 87
二、并联电流负反馈放大器的En-In噪声 90
三、串联电压负反馈放大器的En-In噪声 91
四、串联电流负反馈放大器的En-In噪声 93
第十节 复杂电路的En-In噪声模型 96
一、共射—共基电路的En-In噪声 97
二、高输入阻抗放大器的e-i噪声计算 98
第十一节 放大器的Rn-Gn噪声模型 99
一、放大器的等效噪声电阻 100
二、放大器的等效噪声电导 100
三、放大器的噪声相关导纳及相关阻抗 101
第四章 低噪声放大器设计 104
第一节 低噪声电子设计的基本原则 104
第二节 放大器的等效输入噪声 105
一、放大器等效输入噪声电压 105
二、放大器等效输入噪声电流 106
第三节 放大器的噪声系数 107
一、噪声系数的定义 107
二、放大器的极限灵敏度 108
三、噪声系数与放大器噪声模型的关系 108
第四节 放大器的等效噪声温度 110
第五节 放大器噪声系数计算 111
一、单级放大器的噪声系数 111
二、级联放大器的噪声系数 112
三、无源网络的噪声系数 113
第六节 放大器的噪声系数图(NF图)及应用 115
一、NF图的分类 115
二、NF图的应用 117
第七节 放大器的最佳源阻抗及噪声匹配 118
一、最佳源阻抗及最小噪声系数 118
二、放大器的噪声匹配原理 120
三、噪声匹配网络设计 122
第八节 低噪声放大器的有源器件 127
一、有源器件的选择原则 128
二、低噪声放大器常用的有源器件 129
第九节 低噪声放大器的前置级设计 133
一、低噪声前置级的设计原则 133
二、前置级的直流工作点确定 134
三、多个有源器件的并联工作 136
第十节 低噪声放大器电路设计 139
一、级联电路形式的选择 139
二、集电极负载的选择 145
三、放大器偏置电路设计 146
四、反馈电路形式及其参数选择 148
第十一节 具有源电抗的放大器低噪声设计 152
一、直接耦合方式的低噪声设计 152
二、噪声匹配网络的设计 153
第十二节 宽带放大器的低噪声设计 154
一、宽带放大器的低噪声设计原则 154
二、磁带记录器的磁头输入电路低噪声设计 156
三、电视摄像机前置放大器的低噪声设计 157
第五章 噪声测量方法及装置 161
第一节 放大器输出噪声电压测量 161
一、测量原理 161
二、噪声有效值测量仪表 162
三、噪声测量的随机误差 164
四、电噪声峰值测量法的准确度分析 166
第二节 放大器En-In噪声模型测量——正弦信号源法 168
一、放大器等效输入噪声测量 168
二、放大器En-In噪声模型测量 168
三、增益测定 169
四、测量系统的误差分析 171
第三节 放大器Rn-Gn噪声模型测量——标准噪声源法 172
一、放大器噪声系数测量 172
二、放大器Rn-Gn噪声模型测量 173
三、测量系统的误差分析 175
第四节 放大器低频噪声系数测量 178
一、噪声系数测量原理 178
二、放大器NF图测量 179
第五节 基于FFT算法的低频噪声谱测量 181
一、低频噪声谱测量系统 181
二、低频噪声谱测量误差分析 183
第六节 采用带通滤波器的低频噪声谱测量 185
一、锁定放大器法(LIA法) 186
二、带通数字滤波算法 186
三、带通滤波法的测量误差及参数确定 189
第七节 微弱噪声测量方法 193
一、低噪声匹配变压器 193
二、互相关方法 194
三、互谱测量法 194
四、实验与结果 198
第八节 宽温度范围低频噪声测量 200
一、77~300K温度范围内低频噪声谱的测量 200
二、77~300K温度范围内噪声测量系统 201
第九节 高频噪声谱测量 202
一、实时频谱分析仪 202
二、高频扫频频谱仪 202
第六章 低频噪声用于半导体器件的缺陷诊断及可靠性估计 204
第一节 半导体器件过激噪声形成机理及与器件缺陷的关系 205
一、过激白噪声 205
二、过激1/f噪声 206
三、g-r噪声 210
四、爆烈噪声 213
第二节 低频噪声谱成分分析方法 215
一、确定噪声谱成分的定性方法 215
二、确定噪声谱成分的快速算法 215
三、噪声谱分析方法的应用实例 216
第三节 低频噪声用于半导体器件可靠性评估 218
一、器件可靠性评估的低频噪声方法 218
二、二极管噪声与可靠性 221
三、双极晶体管噪声与可靠性 223
四、场效应管噪声与可靠性 227
五、集成电路噪声与可靠性 227
第四节 低频噪声用于半导体器件内部缺陷诊断 228
一、1/f噪声用于氧化层陷阱参数的估计 228
二、g-r噪声用于半导体材料与器件中的深能级杂质分析 229
三、金属薄板塑性形变时位错密度检测 235
四、低频噪声用于介质击穿的诊断 235
第五节 低频噪声用于器件失效模式的激活能估计 237
一、器件失效模式的激活能 237
二、动态噪声测量技术用于激活能计算 238
三、铝膜电迁移失效的激活能测量 238
第六节 半导体激光器的噪声可靠性估计方法 241
一、半导体激光器的噪声谱测量装置 241
二、半导体激光器电噪声用于可靠性估计 242
三、半导体激光器光噪声用于可靠性估计 243
参考文献 247