¿En qué se diferencian los transistores de bajo ruido de otros?

Estos dispositivos abordan la ráfaga, la avalancha, el parpadeo y el ruido térmico.

Ráfaga de ruido es el resultado de una deposición de iones inconsistente en el proceso de fabricación de semiconductores. Se reduce al escalar la rigurosidad de los criterios de selección / rechazo, vendiendo fichas en diferentes grados (por ejemplo: rápido, lento); por cambios en el diseño para tener en cuenta mejor las variaciones del proceso; y por los cambios en el propio proceso de fab para mejorar la homogeneidad de la deposición.

Pienso en ruido de avalancha como amplificado ruido de disparo . Bajo la polarización inversa, algunos electrones chocan con la red en la región de agotamiento de la unión PN con suficiente energía para formar un par de orificios de electrones. Dependiendo de la tensión de polarización inversa y las características de la unión, se puede propagar una ruptura de avalancha, registrándose como un pico de corriente. El diseño y los cambios en los procesos lo reducen tanto los fabricantes como los que aumentan la longitud de la región de agotamiento (campo reducido) y aumentan la energía necesaria para liberar los pares de electrones cercanos.

Ruido de parpadeo , también llamado 1 / f y ruido rosa , proviene de "fluctuaciones lentas de las propiedades de ... materiales" < sup> [1] durante la operación. Como es una suma de otras fuentes de ruido de baja frecuencia, se aborda a medida que se identifican estas fuentes.

El ruido térmico es directamente proporcional a la temperatura, por lo que cualquier cambio que disminuya las temperaturas locales mejora esta cifra. Por ejemplo, cambiando el paquete del troquel para una mejor disipación; o cambios de diseño para expandir los puntos de acceso locales actuales.

Ahora que he leído más sobre esto, las propiedades de los transistores que afectan el ruido:

BJTs

• Baja resistencia de dispersión de la base r _bb (y la resistencia de volumen del emisor R _ee ?) reduce (Gaussian, blanco) ruido térmico .
• La alta transconductancia reduce la corriente de base, lo que reduce tanto el ruido de disparo (gaussiano, blanco) como el ruido de parpadeo (rosa) causados por la modulación de la corriente de base.

JFETs

• La gran transconductancia reduce el ruido térmico causado por la resistencia del canal
• También, puede reducir el ruido térmico al conectar varios JFET en paralelo, pero cuando la capacitancia de entrada en paralelo excede la capacitancia de la fuente, comenzará a degradarse nuevamente por atenuación. Así que una menor capacitancia de entrada ayuda aquí.
• La corriente de fuga de la puerta causa ruido de disparo. Normalmente, esto es extremadamente pequeño, pero puede ser notable si JFET está caliente.
• Ráfaga o ruido de palomitas de maíz causado por defectos de fabricación, pero debe ser mínimo en los dispositivos modernos

Las otras causas de ruido son propiedades del circuito, no del dispositivo.

Fuentes

• Auto, Diseño de audio de pequeña señal, Cap. 1
• Horowitz & Hill, The Art of Electronics, 7.1 3 Transistor amplificador de voltaje y el ruido actual
• Hood, El arte de la electrónica lineal, Cap. 16 ruido y zumbido

Se desaconsejan para otros propósitos:

  

Evite el uso de JFET de "bajo ruido" anunciados para aplicaciones de audio. Estos dispositivos   lograr su bajo rendimiento de ruido a expensas de una mayor capacitancia de entrada y   corriente de fuga.

Un enfoque de los experimentadores para detectar las Resonancias de Schumann

El ruido es una variación debida a condiciones externas. Hay muchos tipos diferentes de ruido. Algunos pueden reducirse, otros no. p.ej. El ruido térmico no se puede eliminar, pero el ruido electrostático se puede eliminar / reducir utilizando diferentes tipos de material para el embalaje. Esta es una técnica muy común utilizada. Además, al cambiar los materiales y el dopaje, podemos reducir el ruido. Sí, eso definitivamente afectará el rendimiento, como reducir el factor de amplificación si se usa en un amplificador, etc. pero es un compromiso que vale la pena asumir si puedes comprometer los factores de búsqueda.