Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 31. 1 september 1951 - Transistorn — kristalldetektorns redivivus, av Dick Lundqvist, Rolf Gezelius och Torkel Wallmark
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
15 september 1951
665
Bruseffekt
Fig. 19. Brus hos en
halvledare som funktion av
frekvensen.
Fig. 20. Brus hos en
transistor som funktion av
kollektor spänningen ( mätt
på två exemplar).
Förstärkningen är lägre än för en triod och
betydligt lägre än för en pentod, som kan ha 50—60
dB. Den avtar hastigt med ökat avstånd mellan
kollektor och injektor. En orsak är, att
gångtiden för hålen blir lika lång eller längre än deras
livslängd, varvid större delen hinner
rekombi-nera och gå förlorade. En annan är att
diffusio-nen minskar laddningstätheten i den ström av
hål som går från injektor till kollektor.
Dock kan man inte göra avståndet mellan dem
för litet, enär isolationen mellan kollektor och
injektor då förloras. Det valda avståndet blir en
kompromiss mellan dessa synpunkter. Enligt en
nyligen publicerad teori3 kan spärrskiktet i vissa
fall utformas som en fälla för hålen, varvid deras
koncentration ökar och förstärkningen höjes
avsevärt.
Bruset, som här för jämförelse skull har
omräknats till en mera familjär storhet, det ekvivalenta
brusmotståndet, är transistorns akilleshäl.
Liksom hos halvledardioder är bruset omvänt
proportionellt mot frekvensen och därför mest
framträdande vid låga frekvenser (fig. 19).
Brusfaktorn för en bandbredd av 2 700 p/s är 52 dB vid
1 000 p/s in en under 30 dB vid 1 Mp/s.
Undersökningar med halvledardioder visar en praktiskt
taget linjär gång från bråkdelen av en period till
1010 p/s. Vidare beror bruset på
kollektorspän-ningen och avtar med minskad
kollektorspän-ning (fig. 20). Tyvärr avtar förstärkningen
samtidigt, varför signal-brusnivån blir relativt
opåverkad.
För närvarande existerar det ingen allmänt
antagen teori för bruset. Under det gångna året har
dock två nya teorier lanserats som förtjänar
omnämnande. Den ena av dessa förklarar bruset
såsom uppkommet till följd av diffusion19. Då
hålen injiceras vid injektorn diffunderar de
därifrån med statistiskt fördelade hastigheter och
riktningar. Detta inför vid kollektorn ett
statistiskt moment i modulationen — brus. Enär den
matematiska bakgrunden blir densamma för
diffusion av laddade partiklar, värme- och kemisk
diffusion, skulle detta bli analogt med bruset
från kolkornsmikrofoner, tunna metallskikt och
fladdereffekten i elektronrör, vilka alla har
samma frekvensberoende.
Enligt den andra teorin3 sammanhänger bruset
med egenskaperna hos störcentra i kristallgittret.
Sådana störcentra kan uppta och avge
elektroner; genom ömsesidig inverkan mellan störcentra
med olika tidskonstanter för dessa förlopp skulle
laddningsavgivning eller laddningsupptagning
äga rum i oregelbundna pulser, vilka överlagrar
sig som brus över signalen. Enligt denna teori
borde bruset kunna reduceras avsevärt genom en
ytterligare förfinad materialbehandling.
Oberoende av vilken teori som visar sig riktig kan man
konstatera att olika exemplar uppvisar
individuella skillnader på ungefär 15 dB. Kunde man
reproducera de bästa, skulle man alltså som en
minimigräns för bruset kunna sätta 40 dB vid
1 000 p/s.
Av praktiskt intresse vid denna höga brusnivå
är hur mycket utrymme som finns för förstärk-
Nivå
Fig. 21. Vtnyttjningsbar förstärkning hos en transistor;
icke användbart område är skuggat, med kända
förbättringar uppnåeligt område är halvskuggat.
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
