Автоматический измеритель коэффициента шума

 

АВТОМАТИЧЕСКИЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ КОЭФФИЦИЕНТА ШУМА, содержащий регулируемый генератор шума, источник питания генератора шума, контактный бпощ источник питания контролируемого изделия, систему автоматического регулирования, вентиль, первый смеситель, первый управляемый аттенюатор, усилитель промежуточной частоты, компаратор, cчeтчик генератор импульсов и распредели- . тель импульсов, отличающийся тем, что, с целью расширения его функционсшьных возможностей , введены направленный ответ ,витель, второй смеситель,электронный переключатель, опорный генератор шума промежуточной частоты и второй управляе№ай аттенюатор, при этом регулируемый генератор шума через направленный ответвитель и второй смеситель подключен к одному из входов электронного переключателя , к второму входу которого подключены последовательно соединенные опорный генератор шума промежуточной частоты и второй управляе мый аттенюатор, управляющий вход которого связан с выходом счетчика, (Л счетный вход которого подключен к распределителю импульсов, а управляющий вход - к выходу компаратора . СП 00 о 1C ьэ

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

МШ 6 01 В 29 26 уосудАРственный нбмитет сссР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTH ITHA

Ф

11

Ф :г" опиодник изоБгятяния, "

Н ABTOPCHDMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

\ (21) 3463873/18-21 (22) 05.07.82 (46) 07 ° 11.83, Бюл, 9 41 (72) В.Т.Васильев и В.К.Попов (53) 621 ° 317 ° 75(088 ° 8) (56) 1, Заявка Японии 9 43-67557 кл. G 01 R 29/00, 20.09 ° 1968.

2. Авторское свидетельство СССР

9 306426, кл. G .01 R 27/28

12.05.1970 (прототип) ° (54)(57) АВТОМАТИЧЕСКИЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ

КОЭФФИЦИЕНТА ШУМА, содержащий регулируемый генератор шума, источник питания генератора шума, контактный блок источник питания контролируемого иэделия, систему автоматического регулирования, вентиль, первый смеситель, первый управляемый аттенюатор, усилитель промежуточной частоты, компаратор, счетчик генератор импульсов и распредели„.Я0„„5 022 Д тель импульсов, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью рас-. ширения его функциональных возможностей, введены направленный ответ,витель, второй смеситель,электронный переключатель, опорный генератор шума промежуточной частоты и второй управляемяй аттенюатор, при этом регулируемый генератор шума через направленный ответвитель и второй смеситель подключен к одному из входов электронного переключате.ля, к второму входу которого подключены последовательно соединен. ные опорный генератор шума нромежуточной частоты и второй управляеваий аттенюатор, управляющий вход которого связан с выходом счетчика, . счетный вход которого подключен к распределнтелю импульсов, а управляющий вход — к выходу компаратора.

1053022

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устрой- . ства. для достижения поставленной цели в автоматический измеритель коэффи65

- Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для автоматического измерения параметров активных устройств, в частности, транзисторов и усилителей.

Известно устройство для автоматическогоо измерения коэффициента шума, содержащее генератор шума и аттенюатор, в котором под действием, синхронизирующих импульсов к измеряемому устройству подключается и отключается аттенюатор, Выход-. ной сигнал устройства усиливается и синхронно детектируется, а полученным .постоянным током управляют 15 током генератора шума, и по величине тока генератора шума,определяют коэффициент шума испытуемого устройства(1 ).

Недостатком устройства являет- ;р ся то, что шумы исследуемого объекта оцениваются путем измерения тока генератора шума, что возможно только при линейной зависимости выходной мощности генератоРа шума от тока через него. Кроме того, устройство, имея выход в аналоговой форме, не .обеспечивает цифровой индикации измеряемой величины.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является цифровой измеритель коэффициента шума, содержащий регулируемый генератор шума, источник питания генератора шума, контактный блок для подключения койтролируемого иэделия, источник капитания контролируемого изделия,систему автоматического регулирования, вентиль, смеситель, управляемый аттенюатср, усилитель промежуточной частоты, компаратор, счетчик, гене- 40 ратор импульсов и распределитель импульсов f2 ).

Однако это устройство работоспособно только при линейной зависимости шума от режима его питания. Поэ- 45 тому верхняя граница частотного диапазона данного устройства находится в области относительно невысоких час.— тот, так как линейная зависимость выходной мощности "генератора шума 50 от тока через него характерна только для шумовых диодов с насыщением, верхняя граница использования которых не превышает нескольких сот мегагерц.

На более высоких частотах в качестве генераторов Шума используются полупроводниковые генераторы шума на лавинно-пролетных диодах, выходная мощность которых нелинейно свя- зана с током через диод.

60 циента шума, содержащий регулируемый генератор шума, источник питания ге» нератора шума, контактный блок для подключения контролируемого изделия, источник питания контролируемого изделия, систему автоматического регулирования, вентиль, смеситель, управляемый аттенюатор, усилитель промежу» точной частоты, компаратор, счетчик, генератор импульсов и распределитель импульсов, дополнительно введены направленный ответвитель, второй смеситель, электронный переключатель, опорный генератор шума промежуточной частоты и второй управляемый аттенюатор, при этом регулируемый генератор шума через последовательно соединенные направленный ответвитель и второй смеситель подключен к одному из входов электронного переключателя, к второму входу которого подключены последовательно соединенные опорный генератор шума промежуточной частоты и второй управляемый аттеиюатор, управляющий вход которого соединен со счетчиком, счетный вход которого подключен к распределителю импульсов, а управляющий вход соединен, с компаратором.

На фиг. 1 приведена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — эпюры напряжений и тока, поясняющие принцип работы устройства.

Устройство содержит управляемый генератор 1 шума на лавинно-пролетном диоде, источник 2 питания генерато-. ра шума, направленный ответвитель 3, контактный блок 4 для подключения контролируемого изделия, источник 5 питания контролируемого изделия,вен тиль б, первый смеситель 7, первый управляемый аттенюатор 8, усилитель 9 промежуточной частоты, компаратор 10, счетчик 11, опорный гена- ратор 12 шума промежуточной частоты, второй управляемый аттенюатор 13, второй смеситель 14, электронный пе,реключатель 15, систему 16 автоматического регулирования, гетеродйн 17, генератор 18 импульсов, распредели» тель 19 импульсов.

От источника питания осуществляется питание генератора 1 шума на лавинно-пролетном диоде. Основная часть выходной мошности генератора 1 шума поступает через направленный ответвитель 3 на вход контролируемого иэделия через контактный блок 4 для его подключения, От источника 5 питания задается питание контролируемого изделия. Выход контактного устройства соединен через вентиль б с сигнальным входом первого смесителя 7, к гетеродинному входу которого подключен выход гетеродина 17.

Выход смесителя через первый управляемый.- аттенюатор 8, усилитель 9 промежуточной частоты, компаратор 10

10:53022 собой набор ячеек двух-типов,котове включаются с помощью реле управляемых от счетчика 11, причем каждой цифре счетчика соответствует своя ячейка.

Когда начинается цикл измерения последовательно включаются ячейки аттенюатора и сигнал опорного генератора шума на входе системы автоматического регулирования нарастает.Так как система автоматического регулирова-, ния стремится уравнять сигналы,то ! нарастает и ток генератора 1 шума . (фиг.2б),а,следовательно,и его выход— ная мощность. Причем выходная мощность изменяется с дискретностью изменения ослабления второго управляемого ат- . тенюатора 13, т. е. изменяется по линейному э акону (фи г. 2в) .

Основная часть выходного сигнала генератора 1 шума поступает через направленный ответвитель 3 и контактный блок 4 на вход контролиру- емого изделия, причем генератор шума промодулирован частотой f2(f>

АМплитуда сигнала генератора шума меняется пэ линейному закону и увеличивается от импульса к импульсу íà определенную величину.Эпюра сигнала на входе первого смесителя 7 показана на фиг. 22.. В то время, когда генератор шума выключен, на -вход смесителя поступают только шумы контролируемого изделия Р . Когда включается генератор шума на вход смесителя поступают суммарные шумы- контролируемого иэделия Р и генератора шума Р щ .Сигнал преобразуется смесителем в промежуточную частоту и поступает на первый управляемый аттенюатор 8, работающий синхронно с генератором шума. На тот период времени, когда генератор 1 шума включа ется, включается и аттенюатор 8 и сиг нал ослабляется в два рээа,а когда генератор шума выключен, выключается и аттенюатор 8 и сигнал проходит на

,усилитель промежуточной частоты беэ . ослабления(фиг.2д).Так как суммар- . . ные шумы"P„ +P ослабляются в два раза, то в начальный период времеI» . P+Р ни сигнал, равный Х Гш будет . 2 меньше Р „ . В процессе работы устройства в связи с нарастанием мощности шумов генератора шума наступает момент, когда

Устройство работает следующим

;образом.

"" 40

Сигнал с генератора шума через на. ° правленный ответвитель 3 и второй смеситель 14 поступает на один из входов электронного переключателя 15.

На второй вход этого переключателя: 45 поступает сигнал с опорного генера тора 12 шума, прошедший через второй управляемый аттенюатор 13. Электрон-. ный переключатель работает с чрстотой

f и поочередно подает сигналы гене1 раторов шума на вход системы 16 авто-. матического регулирования (фиг. 2а) °

Так как система автоматического регу-. лирования замкнута через источник питания генератора шума, она стре.мится свести к нулю разницу между амплитудами сигналов, поступающими на ее вход, изменением тока генератора шума на лавинно-пролетном диоде. Этот эфФект используется для регулировки мощности генератора 60 шума, поичем регулировка проводится по каналу опорного генератора шума промежуточной частоты с помощью второго управляемого аттенюатора 13 °

Управляемый аттенюатор представляат

Х гщ я Р р <1)

Этот момент фиксируется компаратором

10, который останавливает счетчик

ll, Счетчик .считает импульсы частотой К2,поступающие с рапределителя импульсов на его счетный вход, а так как на каждом импульсе сЫгнал генератора 1 шума возрастает на опрЕделенную величину и началь соединен с управляющим входом счет= чика 11.

Выход генератора 18 импульсов соединен с входом распределителя 19 импульсов, выходы которого подключены к управляющему входу первого управляемого аттенюатора, синхронизирующему входу компаратора и счетному входу счетчика. Часть выход.ной мощности генератора 1 шума йодается черед ответвитель 3 на сиг- Ю нальный вход второго смесителя 14, к гетеродинному входу которого также подключен гетеродин 17. Выход второго смесителя 14 соединен с одним из входов электронного переключателя 15. К другому. входу этого переключателя через второй управляемый аттенюатор 13 подключен выход, опорного генератора 12 шума промежуточной частоты. Выход электронного;, О переключателя через систему 16 авто-, матического регулирования соединен с управляющим входом источника 2 питания генератора шума на лавинно-. пролетном диоде. Модулирующие вхо-. ды источника 2 питания и опорного генератора 12 шума промежуточной частоты соединены с выходами распределителя 19 импульсов, С одним иэ выходов распределителя импульсов соединены управляющий вход злект- 30 ронного переключателя 15 и синхронизирующий вход системы 16 автоматического регулирования. Выход счетчика ll соединен с управляющим входом второго управляемого аттенюато- 35 ра 13.

1053022

Составитель Н.Михалев

Редактор О.Сопко Техредй.Надь Корректор Г. Решет ник

Заказ 8865/43 Тираж 710 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий .

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Филиал ППП Патент r. Ужгород, ул Проектная, 4 ный уровень моШности генератора шума известен, счетчик фиксирует относительную температуру шума генератора шума. В силу же выполнения равенства (1) это и есть коэффициент шума контролируемого изделия. Таким обрезом, на цифровом индикаторе счетчика фиксируются по» казания коэффициента шума контролируемого изделия в децибеллах.

Применение предлагаемого измерителя коэффициента шума позволяет значительно расширить частотный диапазон измерения шумовых параметров контролируемых иэделий при сохранении высокой точности измерения, а также повышенной производи» тельности контроля параметров за ,счет использования цифровой индикации измеряемой величины.

РасЧеты, подтвержденные эксплуатацией измерителя коэффициента шума транзисторов на предприятияизготовителе транзисторов, пастроенного по описанной схеме, показав ли, что экономический эффект от .

f0 применения предлагаемого технического решения составляет около

135 тыс. руб. эа счет расширения функциональных возможностей уст ройства, ввиду увеличения частотно15 го диапазона использования известного технического решения.