В настоящее время выдвигаются серьезные требования к снижению габаритов и веса электронной аппаратуры при увеличении её чувствительности. Чувствительность бывает ограничена внешними помехами и внутренними шумами прибора. Одним из путей увеличения чувствительности приёмника является снижение влияния внутренних шумов. Для реализации этого, необходимо уметь описывать шумы. В данной работе будут рассмотрены шумы в генераторе, основанном на полевом транзисторе. Полевой транзистор был выбран, исходя из следующих его преимуществ над ламповыми усилителями: большая долговечность службы, большая механическая надежность, мгновенная готовность в работе. Также он обладает меньшей массой и размерами, что позволяет широко использовать его в современной технике.
В работе описываются шумы в полевом транзисторе с управляющим р-п переходом, рассматривается предложенный Рытовым С.М. способ, для получения уравнения Эйнштейна-Фоккера-Планка(далее - ЭФП) и показывается метод получения диффузионного коэффициента уравнения ЭФП, исходя из шумовых характеристик схемы.
В работе изучены флуктуации выходного тока генератора томсоновского типа, обусловленные тепловым и дробовым шумами. Фактически разработана методика построения плотности распределения вероятности для случайной функции тока стока любой конечной мерности в приближении марковского процесса. Данная методика предполагает, что известно динамическое уравнение для тока стока генератора. Чтобы построить плотность распределения вероятности перехода тока стока, используется уравнение ЭФП, причём детально рассматривается вопрос получения коэффициента диффузии. Чтобы показать, что существует предел, определяющий коэффициент диффузии, использовано описанное Эйнштейном сравнение теплового шума с броуновским движением частицы, а для дробового шума было использовано понятие процесса Винера-Леви, который представляет собой интеграл от стационарного процесса. Удалось показать, что дисперсия, входящая в определение коэффициента B(x,t) растет пропорционально времени.
Изучена литература, посвященная количественному описанию шумов. К сожалению, в данной литературе часто некорректно используется терминология по теории случайных функций, что приводило к определённым трудностям в написании работы.
1. С.М. Рытов. Введение в статистическую радиофизику. Часть 1. Случайные процессы. Наука, 1976.
2. А.Н. Колмогоров. Основные понятия теории вероятностей. ОНТИ, 1936.
3. Лутченко Л.Н. Элементы теории вероятностей случайных функций и математической статистики для радиофизиков. Издательство СОЛО., 2015.
4. A. Einstein. Theory of brownian motion. Ann. d. Phys, pages 371-379, 1906.
5. M. Букингем. Шумы в электронных приборах и системах. Мир, 1986. Перевод с английского А.Б. Мещерякова, В.П. Митрофанова, Г.А Сидорова.
6. A. Van Der Ziel. Thermal noise in field-effect transistors. Proceedings of the IRE (Volume:50 , Issue: 8 ), pages 1808 - 1812, Aug. 1962.
7. F.N.H. Robinson. Noise in field effect transistors at moderately high frequencies. Elect. Eng., pages 353-355, 1969.