场效应管的噪声系数小 为什么 场效应管噪声小的原因

1、场效应管的工作原理

了解场效应管噪声系数小的原因，需要先了解场效应管的工作原理。场效应管（FET）由源、栅和漏极三个电极组成。当栅极加上一个偏置电压时，栅与漏极的电场产生作用，形成一个导电通道，电荷载流子沿通道移动。这种可控性导电结构的特性使得场效应管在高频放大电路、低噪声放大电路和开关电路中得到广泛应用。

2、场效应管噪声源浅析

场效应管的噪声源主要有两方面：通道本身的噪声，以及与外部环境相互作用的噪声。

首先，通道本身的噪声源是由于导电通道内的载流子发生了随机热运动，从而产生电流噪声。通道中的载流子数量较大，且存在在不同的频率上，相互干扰产生噪声。

其次，与外部环境相互作用的噪声主要来源是来自器件周围的电磁辐射和晶体管本身的馈入部分在噪声源内部的折射、反射等多次反复的作用下，不会立即被吸收，而是在噪声源与外部环境之间来回反复地增强和衰减，导致最终信号存在时间的分散和相位的扰动。

3、场效应管噪声系数的计算

场效应管的噪声系数指的是在放大器的输出信号中噪声占总信号的比例。噪声系数的数值越小，说明场效应管在放大器中对噪声信号的干扰越小，放大器的性能表现越好。与传统的双极性晶体管放大器相比，场效应管具有更小的噪声系数。这是由于场效应管在工作过程中只存在电子移动，而没有电子注入和注出，消除了基极声发射和收集效应带来的噪声源。

4、场效应管的制造工艺

场效应管的制造工艺也是影响噪声系数的重要因素。在制造过程中，需要通过精细的工艺控制微米级别的变化和谐振，从而减小了器件之间的毫米级电感直接耦合和电容、电阻的串并联等干扰，降低了噪声系数。

同时，现代场效应管制造工艺已经采用了多种新材料和新技术，如亚微米级的光刻制造技术、高精度的离子注入技术以及多层介质绝缘层技术等，进一步减小了器件中的电子散射，大大降低了器件的噪声系数。