Способ измерения токовых шумов двухполюсников в нч диапазоне

.Ключарев ьство СССР 7/02, 1985. ОКОВЬ 1 Х ШУМОВ ПАЗОНЕ изме Н реал меннфиг. 1 Изобретение отельной техникезовано для иэмергральных шумов тноситс и может ть исполь агра ия и контроля инвухполюсников в теНЧ диапазонеЦель изоб расширение остей путе и Для осущесым шумом дву альных шумо так и не ли- ней и ала, пром амого нап т ОсудАРСТВенний НОмитетО ИЗОБРетенийм и ОтнРитияРи Гннт сссР(57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть .использовано для измерения и контроля ин.тегральных шумов двухполюсников вНЧ-диапазоне. Цель изобретения - расширение функциональных возможностейпутем измерения интегральных шумов .как линейных двухполюсников, так инелинейных, Способ заключается в том,что выделяют шум двухполюсника на ункциональных возможнэмерения как интегрейных двухполвсникоых двухполюсников. сбалансированном четырехплечем мостев одно из плеч которого включен измеряемый двухполюсник под напряжением,достаточным для переноса сигналашума двухполюсника на высокую частоту. Далее осуществляют обратное двойное преобразование по высокой и низкой частотам амплитудно-модулированного колебания, выделяют постоянноенапряжение, пропорциональное среднеквадратичному напряжению измеряемогошума, и подают на четырехплечий мостимпульсно-пачечное напряжение однополярных прямоугольных импульсов,причем скважность последовательностиимпульсов высокой частоты и последовательности пачек выбирают равнойдвум, а при усилении сигнала шумавыделяют только первую частоту изкратных частоте повторения импульсовв полосе, равной удвоенному значениюверхней границы диапазона частот измеряемого шума, 2 ил. зображено устройство пособ; на фиг.2 - вр ммы обработки сигнал ума. Сущность способа заключаетс ления модуляции ток олюсника и отделены улированного шумом, жения модуляции,котрое представляет собой импульснопачечное однополярное напряжение,при- .чем скважность, как последовательности импульсов,так и последовательнос-.ти пачек, равна двум, используетсямостовая схема, в три плеча которойвключены проволочные резисторы, имеющие малые токовые шумы, одно иэ нихпеременное - для балансировки моста, 10а в четвертое плечо включается измеряемый двухполюсник, При балансе мостовой схемы и подаче в одну его диагональнапряжения во второй диагонали присутствует напряжение шума, промодулированное по времени напряжениеммодуляции, т.е. Пмод = П РВгфгде 1; 2 п П(Я, ( (2 п+1) и; О; (2 п+1) и та ( (2 п+2)7;1; 2 шисЯр(2 тп+1)У; 20 8 г(") О; (2 тп+1) Я с(2 ш+2 Ю; 25 ш,п = 1,2,3т. е, это однополярный меандр с амплитудой Б и высокой круговой частотой ЯЬпромодулированный по амплитуде меандром низкой круговой частоты Яр,причемЫрЙ . Импульсное прямоугольноенапряжение модуляции используетсядля того, чтобы на нелинейном двухполюснике не менялась рабочая точкана его вольтамперной характеристике,Так как модулированный шум представляет собой импульсный сигнал, тоспектр его линейчатый и на каждойчастоте, кратной И , находится шумовая модуляция. Сигнал с второй диагонали моста усиливается предусилителем, который должен обеспечить,помимо усиления модулированного шума,хорошее отношение сигнал/помеха,максимиэация которого достигается выбором элементной базы, схемотехническими решениями и ограничением полосыпропускания до величины то- ьоюр+ М где о 3 - верхняя границабф50диапазона частот измерения шума,Приэтом собственный шум измерительногочтракта определяется собственным белым шумом предусилителя в указаннойполосе частот, Перенос спектра изме 55ряемого шума на частоту Ф позволяет избавиться от собственного шумапредусилителя типа 1/Г в низкочастотной части спектра,Далее усиленный сигнал детектируется, Фильтруется в полосе дМ) Юппри условии дмь)р, в результатечего выделяются АМ-колебания с частотой Яр и после синхронного детектирования шумовой сигнал подаетсяна измеритель, при этом выделеннаяогибающая после синхронного детектирования преобразуется в сигнал постоянного тока, величина которого пропорциональна среднеквадратичному напряжению измеряемого шумаТаким образом,частотный диапазон, в которомизмеряется интегральный шум двухполюсника, ограничен сверху топ , аснизу ЯУстройство, реализующее способ,содержит генератор 1 прямоугольныходнополярных импульсов высокой частоты, ключ 2, генератор 3 прямоугольных однополярных импульсов низкойчастоты, четырехплечий мост 4 с измеряемым двухполюсником, предусилитель 5, первый синхродетектор 6, детектор 7, избирательный усилитель 8,второй синхродетектор 9 и блок 1 О измерения, Первый выход генератора 1соединен с первым входом ключа 2,первый выход генератора 3 - с вторымвходом ключа 2, Выход ключа 2 последовательно соединен с мостом 4,предусилителем 5 и первым входом первогосипхродетектора 6, второй вход которого подсоединен к второму выходугенератора 1, Выход первого синхродетектора 6 последовательно связан сдетектором 7, избирательным усилителем 8 и первым входом второго синхродетектора 9, второй вход которогосоединен с вторым выходом генератора 3. Выход второго синхродетектораподключен к блоку 10 измерения,Устройство работает следующим образом,Из импульсной однополярной последовательности высокой частоты генератора 1 ключ 2, управляемый генератором 3 импульсной однополярной последовательности низкой частоты, модулирует импульсно-пачечный однополярныйсигнал (фиг.2 б), который подаетсяна диагональ моста 4, в одно из плечкоторого включен измеряемый двухполюсник. При приложении такого напряжения к двухполюснику его шумы модулируют по амплитуде прямоугольныеимпульсы, следующие с частотой ж,а само модулирующее напряжение силь.15998но подавляется мостовой схемой при условии, что последняя сбалансирована. На выходе моста 4 имеется двух- полярный амплитудноимпульсный сигнал, огибающая которого повторяет огибаю 5 щую шума (фиг.2 в). Этот сигнал усиливается предусилителем 5, после чего сигнал поступает на первый синхронный детектор, где выделяются нечетные гармоники спектра сигнала шума (фиг.2 г, детектор 7 превращает двуполярный сигнал в однополярный (фиг.2 д). Далее избирательный усилитель 8 отфильтровывает первую гармонику низкой частоты Йо (иг.2 е) и подает его на второй синхродетектор, работающий с той же частотой Йр от генератора низкой частоты, Йо, т.е. .на выходе получается постоянное напря жение (фиг.2 ж), пропорциональное токовому шуму измеряемого двухполюсника, Далее это напряжение подается на измеритель, где фиксируется интегральное значение токового шума 25 измеряемого двухполюсника в определенной полосе Йо- мв. Формула изобретения Способ измерения токовых шумов двухполюсников в НЧ-диапазоне,заклю 02 6чающийся в том, что выделяют шум двухполюсника на сбалансированном четырехплечевом мосте, в одно из плеч которого включен измеряемый двухполюсник,на который подают напряжение дляпереноса сигнала шума двухполюсникана высокую частоту, осуществляютпоследующее обратное двойное преоб-.разование по высокой и низкой частоте амплитудно-модулированного колебания, выделяют постоянное напряжение, пропорциональное среднеквадратичному напряжению измеряемого шу"ма, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью расширения функциональ-.ных возможностей для измерения интегральных шумов нелинейных двухполюсников, на четырехплечий мост осуществляют подачу импульсно-пачечногонапряжения однополярных прямоугольных импульсов, причем скважность последовательности импульсов высокойчастоты и последовательности пачеквыбирают равной двум, а при усилениисигнала шума выделяют только первуючастоту из кратных частоте повторения импульсов в полосе, равной удвоенному значению верхней границыдиапазона частот измеряемого шума,1599802 Составитель В.Андрееведактор Л.Пчолииская Техред П,ашйпык КорректоР С,Чер аж 556 одписное енно-издательский комбинат "Патент", .г. Ужгород, ул. Гага рои Заказ 3)41 ВНИИПИ Государ венног 113035 омитета по осква, Ж,бретенцям и открытиям наушская наб., д, 4/5