Зачем приводят Noise figure в даташитах на транзисторы

[l3VGV]

Для большинства транзисторов приводится коэффициент шума "Noise figure". А зачем он? Толку с него я не могу понять, одно смущение наводит, особенно порадовали граждане которые предлагают добавлять источнику последовательно сопротивление чтобы попасть в наиболее красивые области графика.

Почитал Хоровитца с Хиллом, они просто написали что "об истинных рабочих характеристиках эта величина говорит мало, кроме разве того, что изготовитель считает полезным похвастаться малой величиной КШ."

[green074]

Для звуковых применений этот параметр не имеет никакого значения. Точнее, его влияние исчезающе мало. А вот для целей построения входных каскадов радиоприемников, данный параметр выходит на одно из первых мест. Сигнал с антенны измеряется долями микровольта и если мы его хотим принять, мы должны первым каскажом поставить транзистор или микросхемный усилитель, с возможно более низким значением Кш. В УКВ части диапазона, принято входной усилитель, с выдающимся значением Кш, размещать прямо на зажимах антенны, чтобы усилить принятый сигнал до того, как он будет ослаблен (добавится шум, равный затуханию) в кабеле. Это можно наблюдать в любимыми многими активных ТВ антеннах.

P.S. А вы серьезно спрашиваете? Ваш ник немного схож с радиолюбительским позывным.

[l3VGV]

Серьезно. Ник из компутерных игр, но да, похож. Многие так говорят, это случайное сходство

Собственно уточню по сути вопроса.

Во всех даташитах этот коэффициент измерен уникально - на разных частотах, с разными импедансами источника. Наверное если его приводить для выбранного диапазона частот и оговоренного источника, например для 50Ом, то может быть и удобно.


Но ведь его приводят одной цифрой например для bc560, который не похож на RF, указано 0.5дБ

Ic=−200mAdc, Vce=−5.0 Vdc, Rs= 2.0 kOhm, f = 1.0 kHz

И что мне толку от этого? Для некоторых есть графики по токам и импедасам источников, а тут только это. Натурально - просто похвастались, что с этим дальше то делать?


Вообще, лучше бы указали спектральные плотности шумов по току и напряжению.

[EDDiE]

К производителям транзисторов не пробовали обратиться с таким предложением?

[Сухоруков Сергей]

И что мне толку от этого?

Но всё-таки какую-никакую оценку по шумам с помощью этой информации можно сделать, согласитесь.

лучше бы указали спектральные плотности шумов по току и напряжению.

Согласен, это было бы лучше. Но, как уже написал коллега, это вопрос к производителю.

[l3VGV]

К производителям транзисторов не пробовали обратиться с таким предложением?

А они вообще ответят?

Но всё-таки какую-никакую оценку по шумам с помощью этой информации можно сделать, согласитесь.

Только по одной строчке именно "какую-никакую", понятно что 0.1дБ лучше чем 3дБ. Но потом надо сравнивать условия и думать...

Согласен, это было бы лучше. Но, как уже написал коллега, это вопрос к производителю.

Они к некоторым приводят. Но не для всех. У упоминаемого Хоровицем и Хиллом 2n5087 приведены графики и по току и по напряжению. Но это похоже исключение а не правило, к сожалению.


Собственно подобная, с моей точки зрения, странность и интригует. Как, зачем, почему...

[Сухоруков Сергей]

Только по одной строчке именно "какую-никакую"

Для частоты 1 кГц и для указанного сопротивления источника точку получаете. Для других сопротивлений несложно проэкстраполировать. Что касается частотных графиков, наверное, можно ориентироваться на аналогичные графики для ОУ соответственно с биполярным или полевым входом. Т.е. получить некую оценочную картину можно.

Пенять на производителей, думаю, бессмысленно. Они ориентируются на оптовых потребителей. А оптовые потребители могут давать свои ТЗ, в том числе и в плане измеряемых параметров.

[l3VGV]

Оценочно - всё что ниже 1-5кОм ставь биполярное, всё что выше полевое

Но дело в том что я хочу при расчетах знать единицы мкВ на нужной частоте или RMS в полосе. Не просто тише - шумнее, а более - менее определенные цифры. Похоже одразумевается что для таких целей нужно брать строго определенные транзисторы, а "общего назначения" и "для аудио" это всё плюс минус лапоть и оценочно. Так?

[Сухоруков Сергей]

Но дело в том что я хочу при расчетах знать единицы мкВ на нужной частоте или RMS в полосе.

Дело в том, что велик разброс параметров, даже в пределах одной партии. Это касается не только бета, но и шумов. Поэтому в итоге Вы всё равно будете иметь оценку.

Есть транзисторы, для которых шумы нормированы (для НЧ-транзисторов обычно на частоте 1 кГц), что и указывается в даташите. Для большинства транзисторов этот параметр не контролируют.

[Openreel]

Вообще, лучше бы указали спектральные плотности шумов по току и напряжению.

Указанное в даташите - есть некая юридическая гарантия производителя. Для дешевых транзисторов выходное тестирование одного лишнего параметра, тем более не типового параметра, может поднять его отпускную цену в несколько раз, что делает этот транзистор никому не нужным. Заявлять же параметры шумов с сильно завышенными значениями (чтобы не тестировать) - транзистор смотрится плохо на фоне конкурентов
Либо обмерять партию самостоятельно, либо дополнительно уходить в нюансы технологических процессов полупроводникового производства, чтобы понимать откуда у каких параметров ноги растут.

---------- Сообщение добавлено 14:32 ---------- Предыдущее сообщение было 14:28 ----------

Дело в том, что велик разброс параметров, даже в пределах одной партии. Это касается не только бета, но и шумов.

Это было верно для старых техпроцессов. Для современных( у всех маломощных, что пробовал) - разброс беты в партии несколько процентов. Купить две ленты комплиментарных транзисторов в надежде подобрать пары - нынче пустая трата денег, беты могут запросто отличаться раза в три.

[l3VGV]

обмерять партию самостоятельно

Что задача весьма интересная, в виду малости этих шумов. Сделать усилитель чтобы их уверенно видеть - задача. В основном в том, что нужно сначала найти малошумные детали Конечно можно поверить интернетам и взять нечто уже замерянное...

либо дополнительно уходить в нюансы технологических процессов полупроводникового производства

Сейчас и пытаюсь(в меру сил и времени) понять что как. Но тут не обойтись без солидных затрат времени на изучение и денег на тестирование. Либо читать статьи и форумы и верить уже найденным вариантам... Этого тоже хватает, разные люди регулярно делают ULNA, все по разному, но находки относительно элементной базы все выкладывают.

На некоторые транзисторы указано, "BASE SPREADING RESISTANCE", пишут что чем оно меньше тем и токовых шумов меньше. И опять, на bc560 ON semi приводит график, а другие производители нет...

[Сухоруков Сергей]

Сейчас и пытаюсь(в меру сил и времени) понять что как.

А Вам для чего, если не секрет, или просто любопытство? Если глубоко копать, тут нужно общаться с технологами.

[l3VGV]

В данный момент для обучения обучению. В процессе складываются всякие методы решения задач и поиска готовых решений.


Хотя изначально хотел сделать малошумящий усилитель для наблюдения за шумами в областях 0.1-10Гц и другой 10-100кГц. На данный момент вскрылось столько тонкостей и непонятностей, до момента разрешения которых не имеет никакого смысла тратить время на паяльник и деньги на запчасти. Нужно понять для начала какие пределы достижимы вообще если делать малое разрешение и много выбираемых коэффициентов , при каких условиях, какая будет стабильность если сделать фиксированное усиление и поставить много разрядный АЦП. Какие есть готовые методы решения и какие у них ограничения.

Также неясно насколько вообще нужно достигать рекордов. Например для усилителей и питания тут более - менее понятно, PSRR и SNR. А как быть с цап ацп и шумами в НЧ области? Так ли они сильно влияют на Звук(tm), ато может хватит тех самых 4мкВ п-п которые готовы выдать кто угодно и дёшево.

Применимость готового тоже узкая. Можно один раз после сборки оценить насколько попали в планируемые параметры. Можно посмотреть на выход уся или питания. Но нужно это, раз в год... Поэтому решил подтянуть теоретическую базу.

[Сухоруков Сергей]

Также неясно насколько вообще нужно достигать рекордов.

Рекорды нужны в метрологии, а для звукотехники достаточно упомянутых единиц микровольт. На самом деле предел для бытовой звукотехники определится шумом питания и уровнем наводок.

Сама по себе задача минимизации шумов не нова, не стоит тут изобретать велосипед. Как один из примеров решения - схемотехнические решения, примененные в спектроанализаторах.

[Openreel]

На данный момент вскрылось столько тонкостей и непонятностей, до момента разрешения которых не имеет никакого смысла тратить время на паяльник и деньги на запчасти.

А придется таки брать паяльник. И еще вскроется гора тонкостей, про которые не пишут в инетах
Тут только один момент, эти развлечения за пределами уровня начинающих. Поднять этот пласт не так то просто, книг от ХиХ тут мало.
Если оно по специальности надо - дорогу осилит идущий. Если ради звука, то стоит оценить затраты времени и материалов, которые в звуке напрямую никак не окупятся.
Шумы в том виде, в котором они обычно понимаются - дробовой, тепловой и фликер, на звук влияют. Но "просто число" тут никак не поможет, придется копать гораздо глубже.
У разных оперов числа похожие... а ухо на этот счет имеет другое мнение, ему на эти числа наплевать. Просто потому, что в реальной жизни помимо этих трех есть еще множество других параметров, да и эти три- совсем не "просто числа".

[l3VGV]

А как иначе вырваться из начинаний, если не ставить амбициозные задачи