PL66503B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 14.X.1972 66503 KI. 21e,27/28 MKP GOlr 27/28 UKD Wspóltwórcy wynalazku: Ludwik Spiralski, Józef Salacinski, Zenon Zdybel Wlasciciel patentu: Politechnika Gdanska, Gdansk (Polska) Sposób automatycznego pomiaru wspólczynnika szumów czwórników elektrycznych i urzadzenie do stosowania tego sposobu Przedmiotem wynalazku jest sposób automa¬ tycznego pomiaru wspólczynnika szumów czwór¬ ników elektrycznych i urzadzenie do stosowania tego sposobu. Wspólczynnik szumów jest jednym z podstawowych parametrów urzadzen elektronicz¬ nych, szczególnie ich stopni wejsciowych decydu¬ jacych o wlasnosciach szumowych calych urza¬ dzen, dlatego niezbedna jest znajomosc jego war¬ tosci.Pomiaru wspólczynnika szumów czwórników elektrycznych dokonuje sie obecnie prawie wy¬ lacznie przy pomocy generatora szumów. Urza¬ dzenie do pomiaru wedlug tego sposobu sklada sie z szeregowo polaczonych zespolów generatora szumów, badanego czwórnika, wzmacniacza po¬ miarowego, regulowanego tlumika oraz wskaznika mocy. Najpierw okresla sie moc szumów na wyj¬ sciu badanego czwórnika przy odlaczonym gene¬ ratorze sygnalu szumowego. Nastepnie wprowadza sie sygnal z generatora szumów, aby moc na wyjsciu badanego czwórnika wzrosla a-krotnie.W praktyce przyjmuje sie wzrost dwukrotny.Odpowiada to wlaczeniu w drugim etapie pomiaru tlumika 3 dB, wówczas wskaznik mocy przybiera identyczne wychylenia w obydwóch etapach po¬ miarowych. Na odpowiednio wyskalowanym ge¬ neratorze szumów odczytuje sie wprost wielkosc wspólczynnika szumów badanego czwórnika.Sposób ten jest najdokladniejszy ze znanych sposobów pomiarowych. Glównym zródlem bledu 30 jest w nim zmiana wzmocnienia wzmacniacza po¬ miarowego w czasie trwania pomiaru. Wspólczesne uklady wejsciowe maja niskie wspólczynniki szu¬ mów co zmusza do budowy wzmacniaczy pomia¬ rowych o wzmocnieniu rzedu 120 dB. Przy tak duzym wzmocnieniu zmiany wzmocnienia rzedu 0,4—0,8 dB w czasie pomiaru trwajacego od 2— 5 s sa zjawiskiem zupelnie normalnym. Zmusza to do ciaglej korelacji wskazan mocy i kilkakrot¬ nego powtarzania pomiaru. Znaczne skrócenie czasu pomiaru i zwiekszenie czestosci jego powta¬ rzania moze byc osiagniete jedynie przez auto¬ matyzacje czynnosci wykonywanych przez mie¬ rzacego.Celem wynalazku jest okreslenie sposobu auto¬ matycznego pomiaru wspólczynnika szumów czwórników elektrycznych i opracowanie urzadze¬ nia do stosowania tego sposobu, które znacznie ograniczy bledy pomiarowe powstajace na wsku¬ tek zmian wzmocnienia zachodzacych w czasie trwania pomiaru oraz eliminuje czasochlonne czynnosci reczne dokonywane przez mierzacego.Cel ten zostal osiagniety dzieki temu, ze ciagly sygnal bledu wykorzystuje sie do sterowania po¬ ziomu mocy zródla sygnalu szumów, a uzyskuje sie go przez wielokrotne porównywanie mocy istniejacej na wyjsciu toru pomiarowego w cza¬ sie wlaczania zródla sygnalu szumów i tlumika oraz ich wylaczenia. Zródlo sygnalu szumów jest sterowane przez sygnal bledu tak, ze poziomy 6850366503 mocy na wyjsciu toru pomiarowego sa równe przy wylaczonym i wlaczonym zródle sygnalu szumów i tlumiku.Urzadzenie do stosowania tego sposobu zawiera szeregowo polaczone detektor fazy i uklad auto- 5 matycznej regulacji poziomu, przy czym wejscie detektora fazy dolaczone jest do wyjscia detek¬ tora amplitudy a wyjscie ukladu automatycznej regulacji poziomu do wejscia generatora szumów.Do wejscia ukladu automatycznej regulacji pozio- 10 mu dolaczony jest dodaktowo uklad recznej re¬ gulacji poziomu a do wejscia detektora fazy do¬ laczony jest generator kluczujacy polaczony z z wejsciem generatora szumów i wejsciem regu¬ lowanego tlumika. Ponadto wyjscie detektora 15 amplitudy polaczone jest z wejsciem stopnia kon¬ cowego wzmacniacza pomiarowego przez uklad automatycznej regulacji wzmocnienia.Korzysci techniczne wynikajace z zastosowania wynalazku polegaja na zwiekszeniu dokladnosci 20 pomiarów oraz na zmniejszeniu ogólnego czasu trwania pomiaru wspólczynnika szumów dzieki zautomatyzowaniu czynnosci pomiarowych.Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykladzie wykonania na rysunku, na którym 25 fig. 1 przedstawia schemat blokowy urzadzenia do automatycznego pomiaru wspólczynnika szu¬ mów, a fig. 2 wielkosc bledów pomiarowych wy¬ nikajacych z zastosowanego sposobu pomiaru.Sposób pomiaru bedacy przedmiotem wynalazku 30 polega na tym, ze porównuje sie poziomy mocy otrzymywane na wyjsciu toru pomiarowego przy wlaczonym generatorze szumów 1 na jego wej¬ sciu z poziomem mocy otrzymywanym na tym wyjsciu przy wlaczonym generatorze szumów 1 35 i wlaczonym regulowanym tlumiku 4. W wyniku ¦ wielokrotnego porównywania tych poziomów mo¬ cy otrzymuje sie ciagly sygnal bledu, który ste¬ ruje generatorem szumów 1 tak, aby poziomy mocy na wyjsciu toru pomiarowego byly równe 40 przy wylaczonym generatorze szumów 1 i przy wlaczonym generatorze szumów 1 i tlumika 4.Wówczas wskaznik poziomu mocy szumów gene¬ ratora szumów 1 mozna wyskalowac w wartos¬ ciach wspólczynnika szumów badanego czwórni- 45 ka 2.Urzadzenie do stosowania sposobu wedlug wy¬ nalazku sklada sie z generatora szumów 1 podla¬ czonego na wejsciu badanego czwórnika 2. Sygnal z wyjscia badanego czwórnika 2 poprzez stopien 50 wejsciowy wzmacniacza pomiarowego 3, regulo¬ wany tlumik 4, stopien koncowy wzmacniacza po¬ miarowego 5 i detektor amplitudy 6 podaje sie na uklad dynamicznego porównywania poziomów mocy zwany dalej detektorem fazy 7. Sygnal ge- 55 neratora kluczujacego 8 dostarcza próbke napiecia dla detektora fazy 7 oraz uruchamia synchronicz¬ nie generator szumów 1 i regulowany tlumik 4 zwiekszajac jego tlumienie a-krotnie.W ten sposób regulowany tlumik 4 moduluje 60 sygnalem prostokatnym amplitude sygnalu pomia¬ rowego. Na wyjsciu detektora fazy 7 otrzymuje sie napiecie bledu proporcjonalne do amplitudy przebiegu prostokatnego malej czestotliwosci do¬ starczanego przez detektor amplitudy 6. Czlon 65 automatycznej regulacji poziomu 9 generatora szumów 1 tak reguluje poziom mocy generatora szumów 1, aby moce porównywane w dwóch eta¬ pach pomiarowych na wyjsciu stopnia koncowego wzmacniacza pomiarowego 5 byly sobie równe, co prowadzi w konsekwencji do zaniku przebie¬ gu prostokatnego na wyjsciu detektora amplitu¬ dy 6. Generator kluczujacy 8 wlacza synchronicz¬ nie generator szumów 1 i regulowany tlumik 4 oraz dostarcza próbki napiecia dla detektora fazy. Stopien koncowy wzmacniacza pomiarowego 5 zawiera uklad automatycznej regulacji wzmoc¬ nienia 11, który jest nieczuly na modulacje sy¬ gnalu pomiarowego bedacego nastepstwem dzia¬ lania regulowanego tlumika 4 i zapewnia staly poziom sygnalu na wyjsciu detektora amplitudy 6 w czasie trwania kazdego z dwóch etapów po¬ miarowych.Czestotliwosc i energetyczna szerokosc pasma pomiarowego podyktowana jest wylacznie kon¬ strukcja urzadzenia. Dodatkowo do wejscia auto¬ matycznej regulacji poziomu 9 generatora szumów 1 podlaczona jest reczna regulacja poziomu 10 ge¬ neratora szumów 1, gdyz w czasie przerw w pra¬ cy czlonu automatycznej regulacji poziomu 9 zmusza generator szumów 1 do maksymalnej mo¬ cy szumów zmniejszajac w ten sposób niezawod¬ nosc pracy generatora szumów 1. Nastawiona recznie wartosc poziomu generatora szumów 1 musi byc dla kazdego pomiaru wieksza od war¬ tosci mierzonej wspólczynnika szumów badanego czwórnika 2. W czasie pomiaru nalezy dazyc do tego, aby wartosc mierzona lezala niezbyt daleko od wartosci ustawionej recznie. Ogranicza sie w ten sposób wartosc bledu (fig. 2) wynikajacego z niedokladnosci dzialania ukladów automatyki, gdzie na osi pionowej odlozny jest blad bez¬ wzgledny wspólczynnika AF wynikajacy ze spo¬ sobu pomiaru a na osi poziomej parametru R, który jest zdefiniowany jako stosunek nastawio¬ nej recznie wartosci poziomu generatora szumów 1 wyrazony w kT do wartosci szumów zmierzo¬ nych za pomoca urzadzenia wedlug wynalazku, gdzie k — stala Boltzmanna, T — temperatura pracy w stopniu Kelvina. PL PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób automatycznego pomiaru wspólczyn¬ nika szumów czwórników elektrycznych, w którym automatycznie porównuje sie poziomy mocy otrzymywane na wyjsciu toru pomiarowego przy wylaczonym zródle sygnalu szumów na jego wej¬ sciu z poziomem mocy otrzymywanym na tym wyjsciu przy wlaczonym zródle sygnalu szumów i wlaczonym tlumiku, znamienny tym, ze ciagly sygnal bledu wykorzystuje sie do sterowania po¬ ziomu mocy zródla sygnalu szumów, a uzyskuje sie go przez wielokrotne porównywanie mocy istniejacej na wejsciu toru pomiarowego w czasie wlaczenia zródla sygnalu szumów i tlumika oraz ich wylaczenia. 2. Urzadzenie do stosowania sposobu wedlug zastrz. 1 skladajace sie z polaczonych ze soba66503 szeregowo bloków generatora szumów ze wskaz¬ nikiem szumów, badanego czwórnika, wzmacnia¬ cza pomiarowego, regulowanego tlumika, stopnia koncowego wzmacniacza pomiarowego i detektora amplitudy, znamienne tym, ze wyjscie detektora amplitudy (6) polaczone jest poprzez detektor fa¬ zy (7) i uklad automatycznej regulacji poziomu (9) z wejsciem generatora szumów (1) oraz przez uklad automatycznej regulacji wzmocnienia (11) z wejsciem stopnia koncowego wzmacniacza po¬ miarowego (5), przy czym do wejscia ukladu automatycznej regulacji poziomu (9) dolaczony jest uklad recznej regulacji poziomu (10) a do wej- cia detektora fazy (7) dolaczony jest generator kluczujacy (8) polaczony z wejsciem generatora szumów (1) i wejsciem regulowanego tlumika (4). i l_ 2 r / / * / / 10' g S~ 3 / 4 r I / ~~I i / f / 8 5 r / i 7 \ f 7 §_ 11 r~\ / figi &r l Fig.

2. PL PL