Измерение шумовых параметров методом двух отсчетов

Данный метод наиболее распространен для измерения шумовых параметров приемных усилительных устройств.

Структурная схема измерения показана на рис. 6.14. На вход исследуемого четырехполюсника поочередно подают от генераторов шума с известными параметрами два шумовых сигнала. На выходе четырехполюсника проводится измерение значений шумовых параметров с помощью измерителя отношения шумовых сигналов (ИОШС) типа Х5.

Расчет значения шумового параметра проводится по следующим формулам:

где а, а, — показания прибора при подключении соответствующего генератора шума;

Т_ь Т_г — относительные шумовые температуры, подаваемые на вход испытуемого четырехполюсника.

Разновидность метода двух отсчетов с использованием одного генератора шума показана на рис. 6.15.

Рис. 6.14. Структурная схема измерения шумовых параметров методом двух отсчетов.

Рис. 6.15. Структурная схема измерения шумовых параметров методом двух отсчетов с использованием одного генератора шума.

В качестве первого шумового сигнала используется СПМШ с генератора шума в выключенном состоянии. В выключенном состоянии генератор шума обеспечивает нормированное значение мощности /⁵,_ю(5″).

Второй шумовой сигнал подается от включенного генератора шума. Величина этого сигнала P_im(S_r) определяется из эксплуатационной документации генератора шума.

Коэффициент шума определяется по следующим расчетным формулам:

где 5 — СПМШ генератора;

Т — относительная шумовая температура генератора.

При использовании метода двух отсчетов имеют место погрешности измерения из-за собственных шумов индикатора и погрешности измерения отношения a^/a,. Указанные погрешности уменьшаются при использовании в схеме измерения аттенюатора (рис. 6.16).

Рис. 6.16. Структурная схема измерения шумовых параметров методом двух отсчетов с использованием аттенюатора.

В этом случае добиваются одинаковых показаний измерителя при двух различных положениях переключателя аттенюатора. Результат измерения соответствует в данном случае следующему равенству:

где п|, п₂ — коэффициенты передачи аттенюатора.

Измерение мощностей шумовых сигналов в данном случае заменяется измерением отношений уровней сигналов с частотной модуляцией.

Одна из разновидностей схем, реализующая рассматриваемый метод, показана на рис. 6.17.

В основе метода использовано раздельное измерение уровня шума калиброванного генератора шума (ГШ К) и исследуемого устройства.

Первоначально измерительное устройство подключают к ГШК и проводят калибровку индикатора измерительного устройства. Входной сигнал ГШК модулируется низкочастотным сигналом (типа меандр). Переменная составляющая, выделенная узкополосным усилителем из разностного сигнала, пропорциональна уровню шума ГШ К.

На втором этапе измерения ГШК выключают и к измерительному устройству подключают исследуемое устройство. Переменная составляющая разностного сигнала пропорциональна в данном случае уровню шума исследуемого четырехполюсника.

Таким образом, если сериями последовательностей импульсов поочередно модулировать сигнал с ГШК и четырехполюсника и на выходе усилителя синхронно раздельно выделять сигналы, пропорциональные уровню шума, то по шкале индикатора можно непрерывно измерять К_ш четырехполюсника.

Рис. 6.17. Структурная схема измерения шумовых параметров.

Достоинства схемы: высокая чувствительность; возможность подключения через направленные ответвители, т. е. возможность измерения при работе четырехполюсника на реальную нагрузку.

Разновидностью модуляционного метода является нулевой модуляционный метод, где измерительный приемник используется в качестве нуль-индикатора, а отсчет отношений уровней сигналов для определения коэффициента шума осуществляется по шкале измерительного аттенюатора.