Усилители радиочастоты. 
Устройства приема и обработки сигналов

УРЧ представляют собой активные частотноизбирательные каскады приемников, работающих на фиксированной частоте или в диапазоне частот. Они применяются для обеспечения высокой чувствительности радиоприемных устройств за счет предварительного усиления сигнала и его частотной селекции.

Основные требования и качественные показатели.

1. Резонансный коэффициент усиления по напряжению.

или по мощности где Gвх, Gн активные составляющие проводимостей входа и нагрузки усилителя.

• 2. Частотная избирательность главным образом по зеркальному каналу супергетеродинных приемников
• 3. Коэффициент шума УРЧ, который в значительной мере определяет способность приемника воспроизводить полезную информацию при малых уровнях принимаемого сигнала. С точки зрения минимального уровня шумов достаточно, чтобы коэффициент усиления по мощности УРЧ был на уровне 10 100, поэтому требуемое число каскадов обычно не превышает двух.
• 4. Устойчивость, характеризует отсутствие самовозбуждение усилителя.

Кроме того УРЧ по своим показателям должны обеспечивать усиление сигналов в определенном динамическом диапазоне с искажениями, не превышающими заданного уровня.

Учитывая, что УРЧ работает в режиме усиления слабых сигналов, будем считать усилительный прибор линейным активным 4х полюсником.

Резонансный усилительный каскад умеренно высоких частот В диапазоне умеренно высоких частот (f < 300 МГц) для описания свойств усилительных каскадов удобно использовать систему Yпараметров, в которой уравнение линейного 4полюсника записывается в виде (5.1).

(5.1).

напряжения и токи на входе и выходе 4полюсника соответственно, параметры в режиме короткого замыкания по входу и выходу 4полюсника.

Наиболее общая схема резонансного каскада может быть представлена в виде.

Рис. 45.

На рисунке представлена схема резонансного усилителя, в которой к контуру LC частично подключены как выход транзистора VT1, так вход следующего каскада на транзисторе VT2. В обоих случаях применяется автотрансформаторная связь. Однако в таком усилителе указанные связи могут быть реализованы и другим известным способом, например, трансформаторным.

Элементы R1, R2, применяются для задания режима работы активного элемента VT1 по постоянному току. Необходимая фильтрация по питанию осуществляется фильтром Rф, Cф. Расчет этих элементов производится аналогично, как это делается для апериодических усилителей. Поэтому вопросы задания рабочей точки резонансных усилителей здесь не рассматриваются.

Независимо от типа связи усилительного прибора с резонансным контуром резонансный усилитель можно представить в виде следующей эквивалентной схемы.

Рис. 46.

Из представленной эквивалентной схемы следует, что.

(5.2).

При использовании двойной автотрансформаторной связи проводимость нагрузки может быть представлена как.

(5.3).

Коэффициент усиления по напряжению можно получить, если использовать выражения (5.1) и (5.2). С учетом этих выражений можно получить.

(5.4).

Из последнего выражения можно получить.

(5.5).

Откуда получаем.

(5.6).

где полная эквивалентная проводимость контура.

Резонансные свойства каскада определяются частотной характеристикой проводимости, а последняя соответствует резонансной характеристике колебательного контура LC. Эквивалентное сопротивление колебательного контура, включенного в коллекторную цепь транзистора можно представить следующим образом.

Полное эквивалентное сопротивление контура можно представить.

(5.8).

где обобщенная расстройка контура.

Коэффициент усиления каскада на резонансной частоте можно представить как.

(5.9).

коэффициент трансформации от выхода первого активного элемента до входа следующего.

С учетом этого для резонансного каскада получим следующее выражение для коэффициента усиления.

(5.10).

По структуре полученная формула соответствует формуле для определения коэффициента усиления апериодического каскада, только в качестве нагрузки в последнем используется резонансный контур.

Устойчивость резонансного каскада Входная проводимость каскада УРЧ как линейного 4полюсника определяется из первого выражения системы (5.2).

(5.11).

Из последнего выражения следует, что за счет внутренней обратной связи в транзисторе на вход усилительного прибора вносится проводимость.

(5.12).

значение и характер которой зависит от расстройки нагрузочного контура.

Для биполярных транзисторов на частотах, меньших предельной частоты усиления по крутизне f можно положить.

и.

Тогда подставляя в виде, найдем.

(5.14).

Отсюда видно, что при индуктивной расстройке нагрузочного контура В<0 и, следовательно, величина Gвн отрицательна. Можно показать, что максимальное значение отрицательной проводимости равно.

(5.15).

Оценим устойчивый коэффициент усиления резонансного каскада на транзисторах. Для этого запишем.

(5.16).

Отсюда при можно получить значение устойчивого коэффициента усиления резонансного каскада.

(5.17).

Внесение во входную цепь транзистора отрицательной проводимости Gвн тождественно возникновению в схеме положительной обратной связи (регенерации) за счет действия проходной проводимости. Если, то усилитель оказывается на грани самовозбуждения.

Различают два режима работы транзисторного усилителя безусловно устойчивый и условно устойчивый.

В первом режиме схема устойчива при произвольных пассивных нагрузках (по входу и выходу транзистора), а во втором режиме при некоторых нагрузках возможно самовозбуждение. Вследствие комплексного характера Yпараметров и их зависимости от режима транзистора по постоянному току на одном и том же транзисторе для различных схем включения и частотных диапазонов усилитель может быть безусловно устойчивым или условно устойчивым.

Методы повышения устойчивости резонансных каскадов Поскольку опасность самовозбуждения усилителя радиочастоты связана с наличием обратной связи через Y12 активного прибора, то можно определить следующие способы повышения устойчивости резонансных каскадов:

применение схем нейтрализации внутренней обратной связи;

включение апериодических каскадов усиления между резонансными каскадами (использование каскодных схем резонансных усилителей).

При нейтрализации внутренней обратной связи используется внешняя обратная связь, с выхода резонансного каскада на его вход. В этом случае напряжение обратной связи подаваемое по внешней цепи обратной связи должно быть противофазно напряжению внутренней обратной связи. При этом подбирая проводимость цепи внешней обратной связи можно полностью на определенной частоте нейтрализовать действие внутренней обратной связи. Одна из возможных схем УРЧ с нейтрализацией представлена на рисунке.

Рис. 47.

Большее устойчивое усиление достигается за счет того, что часть инвертированного нагрузочным контуром выходного напряжения через нейтрализующую цепь Rнт и Снт подается на базу транзистора и компенсирует действие проводимости обратной связи Y12.

Второй способ состоит в том, что между нагрузочными контурами, включенными на входе и выходе резонансного усилителя включается апериодический усилитель. Тем самым уменьшается внутренняя обратная связь между нагрузочными контурами. В этом случае апериодический и резонансные каскады образуют один эквивалентный усилительный каскад. Апериодический и резонансный каскады могут быть собраны по любой из известных схем (с общим коллектором, базой и эмиттером). Однако наиболее устойчивым является соединение каскадов общий эмиттер общая база.

УРЧ приемных устройств умеренно высоких частот в настоящее время обычно выполняются на универсальных и специализированных микросхемах. Полупроводниковые интегральные микросхемы (ИМС) применяются на частотах f<100 МГц, а на более высоких частотах используются гибридные ИМС, позволяющие реализовать меньший коэффициент шума. Современные ИМС, на которых реализуются УРЧ выполняются на нескольких (от двух до 4транзисторов) соединенных между собой непосредственно, что позволяет повысить устойчивость работы схемы и обеспечит значительное усиление.

Введение

в ИМС вспомогательных транзисторов и диодов улучшает стабилизацию режима активных элементов и дает возможность регулировать усиление УРЧ. Достаточно часто в ИМС применяется соединение двух транзисторов каскодная схема ОЭОБ. Если применяемые транзисторы близки по своим параметрам, то общий коэффициент усиления по напряжению определяется каскадом включенным по схеме с обшей базой. Первый каскад, собранный по схеме с общим эмиттером, имеет коэффициент усиления по напряжению близкий к 1 и большой коэффициент усиления по мощности. Поэтому указанная схема при высокой устойчивости обладает и малым коэффициентом шума. Устойчивость схемы достигается за счет малой обратной проводимости обратной связи транзисторной пары ОЭОБ.

Транзисторные малошумяшие усилители диапазона СВЧ Современные биполярные и полевые СВЧтранзисторы позволяют разработать малошумящие усилители дециметрового, сантиметрового и миллиметрового диапазона волн. В диапазоне 46 ГГц широко используются биполярные транзисторы, а в более высокочастотном диапазоне лучшие показатели имеют полевые транзисторы.

По численным оценкам полевые транзисторы в будущем могут быть созданы для работы в диапазоне частот до 1000 ГГц, при этом коэффициент шума на частотах 200 ГГц составит 4 дб. Современные лучшие полевые транзисторы имеют коэффициент шума 1,3 дб на частотах 12 ГГц и 4 дб на частоте 30 ГГц при коэффициенте усиления 11 и 5 дб соответственно.

Расчеты транзисторных СВЧусилителей удобно проводить, представляя транзистор как 4х полюсник с известными (как правило, экспериментально измеренными) параметрами рассеяния или Sпараметрами. Эти параметры СВЧтранзисторов можно измерить гораздо точнее, чем параметры элементов эквивалентной схемы транзистора. Обычно рассчитывается один каскад усилителя, а требуемое усиление реализуется путем каскадного соединения отдельных усилителей.

Функциональная схема однокаскадного усилителя имеет вид.

Рис. 48.

Отражения от входных и выходных сопротивлений на зажимах транзистора и усилителя соответственно, и коэффициенты отражения от сопротивлений генератора и нагрузки, трансформированных через трансформаторы Тр1 и Тр2 к входным и выходным зажимам транзистора.

волновое сопротивление подводящих линий передачи.

Усилители могут быть безусловно устойчивыми и условно устойчивыми. Для безусловно устойчивого усилителя возможно двухстороннее комплексносопряженное согласование.

(5.18).

Двухстороннее комплексносопряженное согласование достигается выбором структуры и элементов трансформаторов Тр1 и Тр2. При этом коэффициент усиления по мощности максимален и равен.

. (5.19).

где инвариантный коэффициент устойчивости.

Для условно устойчивого усилителя двухстороннее комплексносопряженное согласование невозможно, так как входное или выходное сопротивление имеет отрицательную действительную часть. Однако и в этом случае можно обеспечить устойчивую работу усилителя, выбрав должным образом внешние пассивные нагрузки усилителя, т. е. задавшись величинами Гг и Гн.

Часто применяемый способ обеспечения устойчивой работы условно устойчивого усилителя состоит в том, что с помощью стабилизирующих цепей добиваются безусловной устойчивости эквивалентного 4хполюсника «транзистор стабилизирующая цепь» .

Простейшая стабилизирующая цепь представляет собой резистор, подключаемый последовательно (или параллельно) к выходным зажимам транзистора. Стабилизирующий резистор компенсирует с некоторым запасом отрицательную часть выходного сопротивления (проводимости) непосредственно на зажимах транзистора во всем частотном диапазоне благодаря чему эквивалентный 4хполюсник становится безусловно устойчивым.

Стабилизирующий резистор можно подключать и к входным зажимам транзистора, однако при этом увеличивается коэффициент шума усилителя.

В широкополосных СВЧ-усилителях используются более сложные стабилизирующие цепи Т и П-образные 4хполюсники на элементах с сосредоточенными либо распределенными параметрами и искусственно введенными потерями. Такие стабилизирующие цепи выполняют одновременно функции выравнивания АЧХ усилителя в широкой полосе частот.

Вопросы оптимизации транзисторных СВЧ малошумящих усилителей в настоящее время решают с помощью ЭВМ. Тем не менее можно высказать ряд рекомендаций, которые позволяют значительно сократить объем вычислений.

Полоса пропускания СВЧ-усилителей обычно не превышает 10ч15%. В такой полосе частот Sпараметры транзисторов в первом приближении можно считать постоянными, что позволяет аппроксимировать входные и выходные сопротивления с помощью простейших RC и RLцепей и воспользоваться известными соотношениями для расчета полосы пропускания согласно теории согласования комплексных нагрузок с линией передачи.

Если структура трансформаторов Тр1, и Тр2 уже выбраны на этапе расчета коэффициента усиления или шума на заданной частоте, то всегда можно численно определить полосу пропускания.

Определенное противоречивое требование обеспечения высокого качества согласования усилителя по входу и выходу и получение минимального коэффициента шума, удачно разрешается при использовании балансной схемы усилителя. В простейшем виде она содержит два квадратурных направленных ответвителя НО, между которыми включены два одиночных транзисторных каскада.

Благодаря высокому качеству согласования из отдельных балансных усилителей легко строится многокаскадный усилитель.

Рис. 49.

Транзисторные УРЧ являются входными усилительными каскадами радиоприемного устройства и работают в сложной электромагнитной обстановке, поскольку возможны достаточно интенсивные помехи. В этих условиях за счет нелинейности вольтамперных и вольтфарадных характеристик транзисторов в УРЧ возникают нелинейные эффекты, ухудшающие реальную чувствительность. Поэтому необходимо повышать линейность этих усилителей.

Существенное ослабление нелинейных эффектов УРЧ достигается за счет использования во входных каскадах мощных (среднемощных) транзисторов и каскадов, охваченных отрицательной обратной связью (ООС).

Рис. 50.

Применение ООС в транзисторных УРЧ целесообразно при определенной глубине обратной связи.

Для того, чтобы цепи ООС существенно не ухудшали коэффициента шума транзисторного УРЧ, их выполняют на реактивных элементах с малыми потерями, например, высокочастотных трансформаторах.

В диапазонных транзисторных УРЧ перестройка контуров обычно производится с помощью варикапов.

Регенеративные малошумящие усилители диапазона СВЧ Многие из применяющихся в настоящее время малошумящих усилителей являются регенеративными или усилителями с положительной обратной связью, которая сопровождается внесением в сигнальную цепь отрицательной проводимости. Поэтому часто их называют усилителями с отрицательной проводимостью или усилителями с отрицательным сопротивлением.

В зависимости от физической основы создания эффекта отрицательной проводимости регенеративными могут быть квантовые парамагнитные усилители, параметрические усилители, усилители на тунельных диодах и т. д.

Эти усилители характеризуются рядом общих свойств, которые рассматриваются далее.

В регенеративных СВЧ-усилителях регенерирующий элемент обычно включается в колебательную систему, определенным образом связанную с источником сигнала и нагрузкой. В общем случае эта связь может осуществляться через одну или две пары зажимов. Соответственно различают отражательные и проходные регенеративные усилители.

Отражательные усилители для разделения приходящей волны и усиленной отраженной сигнальной волны предполагают использование невзаимных устройств ферритовых циркуляторов, а, а проходных вентили.

Упрощенные структурные схемы отражательного и проходного усилителей представлены на рисунке.

Рис. 51.

Рис. 52.

Усилитель проходного типа Коэффициент усиления по мощности усилителя отражательного типа определяется как.

(5.20).

где Ротр мощность отраженной волны сигнала;

Рпад мощность сигнала от источника;

zвх входное сопротивление резонатора с регенерирующим элементом;

z0 волновое сопротивление плеча циркулятора.

Эквивалентные схемы отражательного и проходного усилителей можно представить следующим образом.

Рис. 53.

Рис. 54.

Для эквивалентной схемы отражательного усилителя характерно то, что в ней присутствует лишь одно вносимое сопротивление. Это объясняется тем, что резонатор подключается к одному плечу циркулятора и сопротивление генератора и нагрузки, вносимые в контур, оказываются физически совмещенными.

Оценим параметры таких усилителей. Первоначально рассмотрим усилитель проходного типа.

Коэффициент усиления по мощности такого усилителя определяется по формуле.

(5.21).

где мощность сигнала, выделяемая в нагрузке;

номинальная мощность источника сигнала;

полное сопротивлении сигнального контура.

Отсюда следует, что.

. (5.22).

При резонансе.

. (5.23).

Вводя коэффициент регенерации, определяемый отношением вносимого отрицательного сопротивления к полному активному сопротивлению нагруженного контура.

(5.24).

Получим.

. (5.25).

Если резонансная система представляет собой одиночный контур, для которого вблизи резонансной частоты обобщенная расстройка (где), а нагруженная добротность сигнального контура определяется выражением, то относительная полоса пропускания по уровню половинной мощности равна.

Поскольку рассматриваемый усилитель охвачен положительной обратной связью, оценим площадь его усиления.

. (5.26).

Считая и, имеем для усилителя проходного типа.

. (5.27).

Проводя аналогичный анализ отражательного усилителя, можно показать, что для него.

. (5.28).

Сравнение последних формул показывает, что отражательный усилитель при прочих равных условиях характеризуется большей широкополосности, следовательно, в этом отношении имеет преимущества по сравнению с проходными.

Основным недостатком регенеративных усилителей является их узкополосность. На практике при усилении 13ч20 дб относительная полоса пропускания составляет единицы процентов. Для расширения полосы пропускания регенеративных усилителей используют специальные корректирующие цепи или более сложные резонансные системы, которые позволяют расширить полосу пропускания до 30ч40% от несущей.

Шумовые свойства регенеративных усилителей Примем в первом приближении, что основным источником внутренних шумов являются тепловые шумы сопротивления потерь rs регенерирующего элемента. Это справедливо для параметрических и квантовых парамагнитных усилителей, в которых дробовые шумы практически отсутствуют.

Коэффициент шума можно определить по следующей формуле.

. (5.29).

При стандартной температуре (К) номинальные шумы источника сигнала можно представить.

Для проходного регенеративного усилителя собственные шумы согласно эквивалентной схеме, обусловлены тепловыми шумами сопротивлений и (указанные источники шумов имеют эквивалентные шумовые температуры и соответственно). С учетом этого квадрат ЭДС шумов можно представить как.

. (5.30).

Мощность собственных шумов усилителя при этом определяется следующим образом.

. (5.31).

Подставляя эти выражения в формулу для коэффициента шума, получим.

(5.32).

Эквивалентная шумовая температура проходного усилителя.

(5.33).

Из последнего выражения следует, что в проходном усилителе шумы нагрузки регенерируются равноправно с шумами сопротивления потерь и ухудшают шумовые характеристики усилителя. Значение зависит от типа следующего за регенеративным усилителем каскада.

Если это диодный смеситель, то значение может достигать (3ч10) 103К, что существенно ухудшает коэффициент шума и эквивалентную шумовую температуру приемного устройства. Для уменьшения вклада шумов нагрузки и повышения устойчивости проходного усилителя между ним и нагрузкой включается вентиль, находящийся при температуре Т0. Тогда.

(5.34).

Для отражательного усилителя при аналогичных условиях имеем.

.

Если коэффициент регенерации и, то имеем.

(5.36).

Сравнение показывает, что отражательные усилители имеют более низкие собственные шумы и в большей мере пригодны для осуществления малошумящего усиления в диапазоне СВЧ.

Учитывая все выше сказанное, можно сделать вывод о предпочтительном использовании в приемных устройствах усилителей отражательного типа.

Полупроводниковые параметрические усилители Параметрическим усилителем называется устройство, содержащее колебательный контур, в котором под воздействием внешнего источника (генератора накачки) изменяется энергоемкий параметр (емкость или индуктивность) и за счет соответствующей организации колебательной системы осуществляется усиление сигнала.

Различают полупроводниковые, ферритовые и электроннолучевые параметрические усилители.

Полупроводниковые параметрические усилители (ППУ) в силу ряда положительных свойств (небольшая требуемая мощность генератора накачки, возможность микроминитюризации и т. д.) получили наибольшее применение. Основным элементом ППУ является параметрический диод, представляющий собой обратносмещенный pnпереход, включенный соответствующим образом в колебательную систему, на который подается постоянное смешение и напряжение от генератора накачки, создающее модуляцию емкости. Зависимость емкости диода от приложенного напряжения смещения описывается выражением:

(5.38).

где контактная разность потенциалов;

n параметр, характеризующий нелинейные свойства емкости (для сварных диодов n = ½, для диффузионных n = 1/3).

Если на обратносмещенный рnпереход подается напряжение накачки, то изменение емкости диода можно описать.

(5.39).

.

где, глубина модуляции емкости на соответствующей гармонике частоты накачки. Вследствие нелинейной зависимости емкости параметрического диода от приложенного напряжения в ней могут возникать токи различных комбинационных частот где m, n целые числа, изменяющиеся от до .

Если емкость не имеет потерь, то распределение мощностей по комбинационным частотам определяется соотношением МенлиРоу.

(5.41).

где мощность на частоте.

Следует отметить, что соотношения МенлиРоу вытекают из закона сохранения энергии для параметрического усилителя.

Наиболее интересны случаи, когда система работает на трех частотах сигнала и накачки и одной из комбинационных частот. Обычно комбинационная частота представляет собой либо суммарную либо частоты.

Рассмотрим параметрический усилитель, работающий па суммарной частоте, т. е. комбинационная частота представляет собой сумму частот сигнала и генератора накачки. Применительно к уравнениям МенлиРоу указанные три частоты можно представить как.

.

(5.43).

Тогда на основании соотношений, МенлиРоу можно записать.

(5.44).

Режим работы при этом нерегенеративный, т.к. при. Коэффициент усиления по мощности из второго уравнения определяется как.

. (5.46).

Параметрический усилитель такого типа наливают стабильным повышающим преобразователем. Их применение ограничивается тем, что при усилении сигналов диапазона СВЧ трудно добиться достаточно больших коэффициентов усиления.

Рассмотрим пример, когда через нелинейную емкость связываются колебательные цепи, настроенные на частоты,.

В соответствии с соотношениями МенлиРоу имеем.

(5.47).

Отсюда следует, что цепи частот, с точки зрения параметрического воздействия энергетически эквивалентны, мощность генератора накачки перекачивается в обе эти цепи или, другими словами, отрицательная проводимость вносится как на частоте сигнала, так и на разностной частоте.

Следовательно, параметрические усилители такого типа являются регенеративными.

В первом случае параметрический усилитель называют двухконтурным (контура, настроенные на частоту накачки не учитываются), во втором случае одноконтурным.

Наибольшее распространение получили двухконтурные ППУ отражательного типа, поскольку в отличие от одноконтурных ППУ не требуют жесткой фазировки частот сигнала и накачки и позволяют реализовать низкие шумовые температуры в сочетании с хорошей широкополосностью.

Структурная схема параметрического усилителя может быть представлена в следующем виде.

Рис. 55.

• 1 4плечий циркулятор;
• 2 высокочастотным трансформатор;
• 3 сигнальный контур,
• 4 фильтр нижних частот;
• 5 подстройка контура разностной частоты;
• 6 контур разностной частоты;
• 7 генератор накачки;
• 8 источник постоянного

смешения;

ПД параметрический диод;

Сбя блокировочная емкость;

СН согласованная нагрузка.

Структурная схема параметрического усилителя Напряжение сигнала на ППУ поступает через циркулятор 1 из антеннофидерной системы, усиленный сигнал направляется циркулятором в последующие каскады приемника. Согласованная нагрузка включается в 4ое плечо циркулятора и позволяет повысить стабильность усиления ППУ по сравнению со случаем использования в нем трехплечего циркулятора.

В тракт сигнальной частоты включают высокочастотный трансформатор 2, обеспечивающий требуемую связь сигнального резонатора 3 с входным плечом циркулятора. В эту же цепь часто включают фильтр нижних частот 4, предотвращающий прохождение в сигнальный тракт частот, и и одновременно устраняющий влияние регулировок сигнального контура на остальные цепи.

Параметрический диод (ПД) является элементом связи между контурами сигнальной 4 и разностной 6 частот. Рабочая точка ПД задается внешним источником постоянного напряжения 8, который закорачивается по высокой частоте Сбя.

Генератор накачки включает в себя не только автогенератор, но и элементы развязки (вентили).

Усилители на туннельных диодах (УТД) Основными достоинствами этих усилителей является:

достаточно низкий коэффициент шума при высокой широкополосности;

малая потребляемая мощность от источника питания;

возможность реализации в гибридноинтегральном исполнении.

В настоящее время УТД обеспечивают работу в диапазоне частот до 20 ГГц и при усилении 13ч20 дб с коэффициентом шума 5ч6 дб в полосе 10ч15% от несущей.

Эффект отрицательного сопротивления создается за счет выбора рабочей точки на падающем участке вольтамперной характеристики туннельного диода (ТД). Значение отрицательного сопротивления и этом случае определяется наклоном вольтамперной характеристики на падающем участке.

(5.50).

Рис. 56.

и составляет для реальных приборов несколько десятков Ом.

Для устранения низкочастотных релаксаций внутреннее сопротивление источника питания ТД следует выбирать так, чтобы.

(5.51).

где внутреннее сопротивление источника постоянного тока.

Обычно выбирают.

Для устойчивой работы необходимо, чтобы на частоте усиливаемого сигнала выполнялось условие положительности общего сопротивления контура на резонансной частоте.

Коэффициент передачи на резонансной частоте определяется выражением.

(5.52).

Полоса пропускания усилителя равна.

. (5.53).

Основными источниками шумов являются:

дробовые шумы открытого pnперехода;

тепловые шумы сопротивления потерь ;

Коэффициент шума определяется по формуле.

. (5.54).

Отсюда следует, что коэффициент шума УТД тем меньше, чем меньше значение и .

Конструктивно УТД выполняются весьма разнообразно в зависимости or диапазона частот и требований, предъявляемых к ним по габаритам и массе.