2段接続 増幅器の 総合雑音指数 を求める

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2段接続 してある 増幅器 の総合雑音指数の求め方を例題を使って解説します。

問題

  初段に雑音指数2.5[dB]、電力利得12[dB]の増幅器 と 次段に 雑音指数10[dB]、電力利得10[dB] の増幅器を接続した2段増幅器がある。この2段接続された増幅器の総合雑音指数[dB]の値を求めよ。


解説

まず、雑音指数を求めるためにdBから真数に戻して計算する必要があります。

   初段 の 増幅器の雑音指数 2.5[dB]

            電力利得 12[dB]

   次段 の 増幅器の雑音指数  10[dB]

            電力利得 10[dB]

このdB表示を真数表示にしていきます。

     2.5[dB]= 10log10F1

        F1= 100.25 = 1.78


      12[dB]= 10log10G1

        G1= 100.12 = 15.8


      10[dB]= 10log10F2

        F2= 101 = 10


     10[dB]= 10log10G1

        G1= 101 = 10

↑のようにして、dBから真数に変換します。


   初段 の 増幅器の雑音指数 2.5[dB] ⇒ 1.78

            電力利得 12[dB] ⇒ 15.8

   次段 の 増幅器の雑音指数  10[dB] ⇒ 10

            電力利得 10[dB] ⇒ 10


これで真数表示のそれぞれの増幅器の雑音指数と電力利得が分かりました。

この値を使って、2段接続された増幅器全体の雑音指数を求めます。

2段接続増幅器の雑音指数Ftotalを求める公式があります。

↑の公式を使って、

Ftotal = F1 + (F2ー1)/G1 = 1.78 + (10ー1)/15.8 = 2.34


全体の雑音指数が真数表記になっているので、最後に真数からdBへ変換します。

NFtotal = 10× log10(2.34) = 3.7[dB]

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