Способ определения нестабильности шумовой температуры усилителя

СОЮЗ СОВЕТСКИХсоциАлистическРЕСПУБЛИК 8016228 ц)5 С 01 К 29/2 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ыходную мощность равнивают с мощи шумов усилителя 4тью шумов регули шума. По вели-.ти сравниваемых мого гене рато рае и знаку разноностей шумовых яигналов опренестабильнос личин ютшум ерат СУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ изОБРетениям и ОтнРытиямПРИ ГКНТ СССР Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) СВЧ-устройства на полупроводниковых приборах. Под ред. И.В.Мальского и Б,В.Сестрорецкого. М.", Сов.радио, 1969, с. 411-413,Техническое описание и конструкция по эксплуатации измерителя коэффициента шума Х 5 - 21, ЦЮ 1.400, 181ТО, 1977.(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НЕСТАБИЛЬНОСТИ ШУМОВОИ ТЕМПЕРАТУРЫ УСИЛИТЕЛЯ(57) Изобретение мокет быть использовано при разработке и испытанииусилителей. Цель изобретения - повышение точности измерениянестабильности шумовой температуры усилителя,достигается путем исключения погрешности, обусловленной влиянием нестабильности коэффициента усиления усилителя. Для этого на вход усилителя4 подают сигнал от источника шума 8с известной шумовой температурой оочередно с сичусоидальным сигналом,Выходной синусоидальный сигнал усилителя 4 сравнивают по мощности ссинусоидальным сигналом, поступающимна его вход, Мощность регулируемогогенератора 10 шума изменяют с соответствующим знаком на величину, пропорциональную разности сравниваемыхпо мощности синусоидальных сигналов,30 Выход генератора 1 СВЧ-сигнала подключен к входу делителя 2 мощности, первый выход которого подкдочен к первому входу третьего коммутатора 45 7. Второй выход делителя 2 мощности подключен к второму входу первого коммутатора 3. Выход первого регулируемого генератора 8 шума соединен с первым входом первого коммутатора 3, выход которого через исследуемый усилитель 4 подключен к входу второго коммутатора 5Второй выход второго коммутатора 5 через переменный аттенюатор 6 подключен к второму входу третьего коммутатора 7. Выход треть 55 его коммутатора 7 через первый усилитель 12 СВЧ, первый детектор 4, усилитель 16 импульсного напряжения Изобретение относится к областирадиоизмерений и может быть использовано при разработке и испытанииусилителей,Целью изобретения является повьдпение точности измерения нестабильности шумовой температуры усилителя путем исключения погрешности, обусловленной влиянием нестабильности козф Официента усиления усилителя.На чертеже представлена блок-схема устройства для осуществления способа определения нестабильности шумовой температуры усилителя, 15Устройство содержит генератор 1синусоидального СВЧ-сигнала, делитель2 мощности, первый коммутатор 3, исследуемый усилитель 4, второй коммутатор 5, переменный аттенюатор 6, 20третий коммутатор 7, первый регулируемый генератор 8 шума, четвертый коммутатор 9, второй регулируемый генератор 10 шума, сумматор 11 напряжения, первый 12 и второй 13 усилители СВЧ, первый 14 и второй 15 детекторы, усилитель 16 импульсного напряжения с регулируемым коэффициентомусиления, усилитель 17 импульсногонапряжения, первый 18 и второй 19синхронные детекторы, первый 20 ивторой 21 индикаторы, генератор 22импульсного напряжения в форме меандр , первый регулируемый источник23 постоянного напряжения, делитель24 напряжения, измеритель 25 температуры, малошумящий усилитель 26,калиброванный переменный аттенюатор27 и второй регулируемый источник 28постоянного напряжения. 40 с регулируемым коэффициентом усиленияи первый синхронный детектор 18 подключен к входу делителя 24 напряжения,Первый вььод делителя 24 напряжения подключен к первому индикатору20, второй выход - к первому входусумматора 11 напряжения, Выход первого регулируемого источника 23 постоянного напряжения подключен к второму входу сумматора 11 напряжения,выход которого подключен к входууправления второго регулируемого генератора 10 шума. Первый выход вто"рого коммутатора 5 подключен к первому входу четвертого коммутатора 9.Выход второго регулируемого генератора 1 О шума подключен к второмувходу четвертого коммутатора 9, вьгход которого через второй усилитель13 СВЧ, второй детектор 15, усилитель17 импульсного напряжения и второйсинхронный детектор 19 подключен киндикатору 21,Первый, второй, третий и четвертыйвыходы генератора 22 импульсногонапряжения подключены соответственнок входам управления первого 3, второго 5, третьего 7 и четвертого 9 коммутаторов. Пятый, иивертируемый, выход генератора 22 импульсного напряжения подключен к входу управленияпервого синхронного детектора 18.Шестой выход генератора 22 импульсного напряжения подключен к входууправления второго синхронного детектора 19. Измеритель 25 температуры подключен к клеммам контроля температуры поглотителя первого регулируемого генератора 8 шума, Выходвторого регулируемого источника 28постоянного напряжения подключен квходу управления первого регулируемого генератора 8 шума. При калибровке выход исследуемого усилителя4 через малошумящий усилитель 26 икалиброванный переменный аттенюатор27 подключается к входу второго коммутатора 5.Способ осуществляют следующимобразом. Синусоидальный сигнал с выхода генератора 1 поступает на вход делителя 2 мощиости. С первого выхода делителя 2 мощности через третий коммутатор 7 ( в момент времени, ког" да первый вход этого коммутатора скоммутирован с выходом) сигнал поПусть одновременно увеличивается коэффициент усиления и шумовая температура исследуемого усилителя 4 относительно номинальных значений. При этом увеличение коэффициента усиления исследуемого усилителя 4 приводит к появлению на входе первого усилителя 12 СВЧ сигнала разбаланса с огибающей в форме меандр" и к появлению постоянного напряжения с положительным знаком на выходе первого синхронного детектора 8 и на 5( 55 62285 ступает на вход первого усилителя 12. В другой момент времени ( через половину периода сигнала управления) на этот же вход первого усилителя 2 через третий коммутатор 7 ( в положении "2") поступает синусоидальный сигнал, следующий с второго выхода делителя 2 мощности через первыйкоммутатор 3 ( в положении 2), ис О следуемый усилитель 4 и переменный аттенюатор 6. Разность сравниваемых по мощности синусоидальных сигналов выделяется на выходе первого синхронного детектора 18. 15В процессе регулировки устройства напряжение на выходе первого синхронного детектора 18 устанавливается равным нулю с помощью переменного аттенюатора 6. Сигнал с выхода первого регулируемого генератора 8 шума через первый коммутатор 3 (в положении ), исследуемый усилитель 4, второй 5 и четвертый 9 коммутаторы ( оба - в положении "1") поступает на вход второго усилителя 3 СВЧ. Через половину периода сигнала управления четвертый коммутатор 9 переходит в положение "2" и с второго регулируемого генератора 10 шума сигнал посту пает на вход второго усилителя 3 СВЧ, Разность сравниваемых по мощности шумовых сигналов выделяется на выходе второго синхронного детектора 9. В процессе регулировки устройства напряжение на выходе второго синхронного детектора 19 устанавливается равным нулю путем изменения напряжения, поступающего с первого регулируемого источника 23 постоянного на пряжения на второй вход сумматора 11 напряжения. При этом напряжение на первом входе сумматора 11 напряжения должно быть равным нулю.Рассмотрим следующий конкретный 45 случай работы устройства. первом входе сумматора 11 напряжения. Причем величина напряжения сигнала разбаланса тем больше, чем больше изменение коэффициента усиления исследуемого усилителя 4.Далее, после сложения с напряжением, поступающим с первого регулируемого источника 23 постоянного напряжения, сигнал раэбаланса следует на управляющий вход второго регулируемого генератора 10 шума. При этом мощность последнего также увеличивается пропорционально величине изменения коэффициента усиления исследуемого усилителя 4. Это приводит к тому, что уменьшается разность сравниваемых по мощности шумовых сигналов, поступающая на вход второго усилителя 13 СВЧ, за счет снижения вклада шумового сигнала, обусловленного увеличением коэффициента усиления исследуемого усилителя 4. Оставшаяся после коррекции разность сравниваемых по мощности шумовых сигналов имеет положительный знак и определяет величину изменения шумовой температуры исследуемого усилителя,Для определения пропорциональности изменения выходной мощности второго регулируемого генератора 10 шума с изменением коэффициента усиления исследуемого усилителя 4 производят следующую проверку.Между выходом исследуемого усилителя 4 и входом второго коммутатора 5 включает последовательно соединенные малошумящий усилитель 26 СВЧ и калиброванный переменный аттеиюатор 27. Начиная с затухания о аттенюатора 27, равногоф.йбгде К с,26 - коэффициент усиления усилителя 26, изменяют ф сначала в сторону увеличения затухания, а затем - в сторону уменьшения затухания. При этом должно обеспечиваться нулевое показание индикатора 2. В случае, если индикатор 21 в заданных пределах изменения ф не имеет нУлевых показаний, то необходимо соответственно увеличить или уменьпвть коэффициент усиления регулируе" мого усилителя 16 импульсного напряжения.1622850 25 температуры нагрева (или охлаждения) поглотителя этого генератора.формула изоб ретения Составитель Н,МихалевТехред Л.Олейник Корректор М.Максимишинец Редактор Н.Яцола Тираж 422 Подписное Заказ 1185 ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г, ужгород, ул. Гагарина, 101 Одновременно с этим производится калибровка шкалы индикатора 20 изменения коэффициента усиления исследуемого усилителя 4 по показаниям калиброванного переменного аттенюатора 27.Для обеспечения соответствия зна" ка сигнала разбаланса на выходе первого синхронного детектора 18 со знаком изменения коэффициента усиления исследуемого усилителя 4 на управляющий вход первого синхронного детектора 18 подается инвертированный управляющий сигнал по отношению к управляющим сигналам, подаваемым на управляющие входы коммутатора 3, 5, 7 и 9 и синхронного детектора 19.Калибровка шкалы индикатора 21 изменения шумовой температуры производится в режиме, когда выход усилителя 4 подключен к входу второго коммутатора 5 и напряжение на первом входе сумматора 11 напряжения равно нулю. Калибровка осуществляется путем изменения шумовой температуры первого регулируемого генератора 8 шума с помощью второго регулируемого источника 28 постоянного напряжения. При этом шумовую температуру первого регулируемого генератора 8 шума оп" ределяют по показаниям измерителя 5Способ определения нестабильностишумовой температуры усилителя, заключающийся в том, что на испытуемыйусилитель подают сигнал с известной 10 мощностью шума и сравнивают мощностишумовых сигналов, после чего судят онестабильности шумовой температурыиспытуемого усилителя, о т л и ч а -ю щ и й с я тем, что, с целью повы щения точности измерения нестабильности шумовой температуры, иа испытуемый усилитель подают поочередно сигналс заданноймощностью шума и синусоидальный сигнал, измеряют разность мощностисинусоидального сигнала с входа и выхода испытуемого усилителя, формируют второй шумовой сигнал, мощность которого изменяют на величину,пропорциональную разности мощностей 25 синусоидального сигнала с входа ивыхода испытуемого усилителя с соответствующим знаком, по величине изнаку разности мощностей выходногошумового сигнала усилителя и второ го шумового сигнала определяют величину и знак нестабильности шумовой температуры усилителя.