Apa perbedaan antara transistor dengan derau rendah?

Ya, saya tahu: tingkat kebisingannya lebih rendah. Yang saya maksud adalah bagaimana hal ini dicapai? Dan saya kira harus ada trade-off juga (kalau tidak semua transistor akan dibuat sebagai low-noise?)

Perangkat ini menangani burst, longsoran salju, flicker, dan noise termal.

Burst noise adalah hasil dari deposisi ion yang tidak konsisten dalam proses fabrikasi semikonduktor. Hal ini dikurangi dengan meningkatkan ketatnya kriteria seleksi / penolakan, menjual chip pada nilai yang berbeda (misalnya: cepat, lambat); oleh perubahan tata letak untuk akun yang lebih baik untuk variasi proses; dan dengan perubahan dalam proses fab itu sendiri untuk meningkatkan homogenitas deposisi.

Saya menganggap kebisingan Longsor sebagai noise tembakan yang diperkuat . Di bawah bias terbalik, beberapa elektron bertabrakan dengan kisi di daerah penipisan sambungan PN dengan energi yang cukup untuk membentuk pasangan lubang elektron. Bergantung pada tegangan bias balik dan karakteristik persimpangan, kerusakan longsoran dapat merambat, mendaftar sebagai lonjakan arus. Hal ini dikurangi oleh pabrikan melalui perubahan desain dan proses untuk meningkatkan panjang wilayah penipisan (bidang berkurang) dan meningkatkan energi yang dibutuhkan untuk membebaskan pasangan lubang elektron terdekat.

Flicker noise , juga disebut 1 / f dan pink noise , berasal dari "fluktuasi lambat sifat ... bahan" ^[1] selama operasi. Karena merupakan jumlah dari sumber kebisingan frekuensi rendah lainnya, sumber ini diatasi ketika sumber-sumber ini diidentifikasi.

Kebisingan termal berbanding lurus dengan suhu, sehingga setiap perubahan yang menurunkan suhu lokal meningkatkan angka ini. Misalnya, mengubah paket die untuk disipasi yang lebih baik; atau perubahan tata letak untuk menyebarkan hotspot lokal saat ini.

Sekarang saya telah membaca lebih lanjut tentang ini, properti transistor yang memengaruhi kebisingan:

BJT

• Resistansi penyebaran basa rendah r _bb (dan tahanan massal emitor R _ee ?) Mengurangi kebisingan termal (Gaussian, white) .
• Transkonduktansi tinggi mengurangi arus basis, yang mengurangi kebisingan tembakan (Gaussian, putih) dan kebisingan flicker (merah muda) yang disebabkan oleh modulasi arus basis.

JFET

• Transkonduktansi besar mengurangi noise termal yang disebabkan oleh resistansi saluran
• Juga, Anda dapat mengurangi noise termal dengan menghubungkan beberapa JFET secara paralel, tetapi ketika kapasitansi input paralel melebihi kapasitansi sumber, itu akan mulai merendahkan lagi dengan redaman. Jadi kapasitansi input yang lebih rendah membantu di sini.
• Gerbang kebocoran saat ini menyebabkan suara tembakan. Ini biasanya sangat kecil, tetapi bisa terlihat jika JFET panas.
• Suara sembur atau popcorn yang disebabkan oleh cacat produksi, tetapi harus minimal pada perangkat modern

Penyebab kebisingan lainnya adalah sifat rangkaian, bukan perangkat.

Sumber

• Cukup, Desain Audio Sinyal Kecil, Ch. 1
• Horowitz & Hill, Seni Elektronik, 7.1 3 Transistor penguat tegangan dan kebisingan saat ini
• Hood, Seni Elektronik Linier, Ch. 16 Kebisingan dan Hum

Ini tidak dianjurkan untuk tujuan lain:

Hindari menggunakan JFET "low noise" yang diiklankan untuk aplikasi audio. Perangkat ini mencapai kinerja noise rendah dengan mengorbankan kapasitansi input dan arus bocor yang lebih besar.

Pendekatan eksperimen untuk mendeteksi Resonansi Schumann

Noise adalah variasi karena kondisi eksternal. Ada banyak jenis kebisingan. Beberapa dapat dikurangi, beberapa tidak bisa. misalnya Kebisingan termal tidak dapat dihilangkan tetapi kebisingan elektrostatik dapat dihilangkan / dikurangi dengan menggunakan berbagai jenis bahan untuk kemasan. Ini adalah teknik yang sangat umum digunakan. Juga, dengan mengganti bahan dan doping, kita dapat mengurangi kebisingan. Ya, itu pasti akan memengaruhi kinerja seperti mengurangi faktor amplifikasi jika digunakan dalam amplifier, dll. Namun itu adalah kompromi yang layak diambil jika Anda dapat berkompromi pada faktor pencarian.