Главная  Носители тока 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 [ 23 ] 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74

Ду входом й выходом каскада. Выходной импеданс, Ощущаемый последующей частью схемы в режиме короткого замыкания на входе, не совпадает с тем, который получается при незакороченном входе устройства. Вследствие этого щумовой вклад усилительного прибора в реальной измерительной схеме несколько иной, чем при коротком замыкании на входе. Полученную разность показаний прибора можно скорректировать, если подключить щумовой диод параллельно выходной цепи каскада и измерить токи диода laoi и Idoz, обеспечивающие одинаковое приращение AM показаний выходного прибора для случаев короткозамкнутого и незакороченного входа соответственно. Пусть Mi, Мг и Мъ имеют прежний смысл. Тогда щум входной цепи соответствует Мг- -Mildullhoz, а Ms=.2M2-Mi-UoJIdoz есть выходной отсчет, при котором щум диода равен щуму входной цепи (см. п. Б. § 4.3).

До сих пор предполагалось, что для щумовых измерений используются шумовые диоды. Однако на низких частотах, где заметную роль приобретает фликкер-шум, или в случаях, когда эквивалентный ток насыщения диода для исследуемого прибора велик по сравнению с максимальным анодным током шумового диода (20-30 ма), в качестве эталонов следует применять сигнал-генераторы. Существуют два способа построения схемы, удобные для измерения щумовых сопротивлений (рис. 4.8,а) и . для измерения эквивалентных токов насыщенного диода (рис. 4.8,6).

В первом случае источник сигнала Vg подключен к аттенюатору, выходной сигнал fsi которого подведен с некоторым коэффициентом передачи к сопротивлению R2 (порядка 1 ом) через гораздо большее сопротивление Ri. Сначала с помощью усилителя измеряется шум прибора, а затем источник сигнала и аттенюатор регулируются таким образом, чтобы мощность на выходе усилителя удвоилась. Если эффективная шумовая полоса усилителя равна Вэфф, а прибор имеет шумовое сопротивление Rn, то при RiRz

4гадфф=0,5 м iRJRrT -1 (4.13)

где f - значение среднего квадрата сигнала. Поскольку все величины известны, можно определить R .



На рис. 4.8,6 сигнал Vs также подключен к аттенюатору, но выходной сигнал Vsi аттенюатора подведен к исследуемому прибору через большое сопротивление Ri (порядка 5 Мом), так что источник сигнала может быть представлен генератором тока Vsi/Ri, включенным

Аттенюатор

к усилителю

(-Юм)


Y к усилителю

Рис. 4.8. Использование источника сигнала в качестве эталона напряжения (а) и тока (б).

параллельно прибору Если эквивалентный ток насыщенного диода для прибора равен /вкв, а шумовая полоса усилителя составляет ВэфФ, то

(4.14)

Поскольку все величины известны, определяем /экв. Б. Измерение коэффициента шума Мы уже обсуждали, как измерять коэффициент шума, когда шум выходной цепи исследуемого каскада плюс шум последующего усилителя пренебрежимо малы.

> Следует помнить о высокочастотной границе применимости этого способа: /ь l/(2jt/?iCo), где Со -паразитная емкость резистора Ri. Прим. ред.



Исследуем теперь, что получается, если эти условия не выполнены (рис. 4.9).

Допустим вначале, что выходной проводимостью исследуемого каскада можно пренебречь. В этом случае процесс измерений крайне прост. Пусть Mi, М2 и Мз - показания выходного индикатора при выключенном исследуемом каскаде, при включенном и при протекании тока. Id через шумовой диод на входе. Так как


Рис. 4.9. Схема измерения шумового вклада выходной цепи каскада Б выходную мощность посредством двух шумовых диодов Di и D2.

(Mz-Ml) описывает шум первого каскада, а (Mg-

М2) -вклад шумового диода на входе схемы, получаем эквивалентный ток насыщенного диода

/3KB=(M2-Mi)/d/(M3-M2).

(4.15)

Коэффициент шума F исследуемого каскада определяется выражением F4kTogsAf=2ql3KBAf, откуда

2kTn

20

(4.16)

где /экв берется в амперах, а gs - проводимость генератора- в сименсах.

Часто, однако, нельзя пренебрегать выходной проводимостью исследуемого каскада. В этом случае метод измерений нуждается в усовершенствовании: второй шумовой диод Д2 подключается параллельно выходу исследуемого каскада (рис. 4.9). Пусть теперь Мо - показание выходного индикатора при закороченном выходе исследуемого каскада, а Mi, М2 и Мз имеют прежний смысл. Допустим также, что ток шумового диода Дг, требуемый для изменения выходного отсчета на величину ДМ, ра- i вен /йь когда исследуемый каскад выключен, и Idz, когда




1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 [ 23 ] 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74