SU1325381A1 - Method of measuring current noises and device for effecting same - Google Patents

Method of measuring current noises and device for effecting same Download PDF

Info

Publication number
SU1325381A1
SU1325381A1 SU853972729A SU3972729A SU1325381A1 SU 1325381 A1 SU1325381 A1 SU 1325381A1 SU 853972729 A SU853972729 A SU 853972729A SU 3972729 A SU3972729 A SU 3972729A SU 1325381 A1 SU1325381 A1 SU 1325381A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
test signal
frequency
noise
resistors
series
Prior art date
Application number
SU853972729A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Ульяна Игоревна Архипова
Сергей Евгеньевич Колин
Наталья Владимировна Корабельникова
Original Assignee
Казанский Авиационный Институт Им.А.Н.Туполева
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Казанский Авиационный Институт Им.А.Н.Туполева filed Critical Казанский Авиационный Институт Им.А.Н.Туполева
Priority to SU853972729A priority Critical patent/SU1325381A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1325381A1 publication Critical patent/SU1325381A1/en

Links

Landscapes

  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

ИзоКретение может быть использовано дл  построени  шумомеров.Цель 5 1 изобретени  - повьшение чувствительности измерени . Устройство, реализующее способ, содержит балластньпй и измер емый резисторы 3 и 4, усилители 9 и 10, перемножитель II,фильтр 12 нижних частот и регистрирующий блок 13. Введение двух цепей, состо щих из полосовых фильт ров Зи 6 и дё- текторов 7 и 8, и выполнение генератора испытательно-го сигнала в виде .генераторов 1 и 2 высоковольтного : напр жени  исключает вли ние тепловых шумов на результат измерени  за счет подачи на перемножитель II сигналов с одинаковыми токопыми и различными тепловыми шумами. Это и позвол ет их различать и измер ть токовые шумы меньшей интенсивности, не- жели тепловые. 2 с.п. ф - лы , 2 ил. (Л tann ОО Ю О со 00 Фиг,1 .«л.The decision can be used to build sound level meters. The purpose of the 5 1 invention is to increase the sensitivity of the measurement. The device that implements the method contains ballast and measurable resistors 3 and 4, amplifiers 9 and 10, multiplier II, low pass filter 12 and recording unit 13. Introduction of two circuits consisting of Zi 6 bandpass filters and detectors 7 and 8, and carrying out a test signal generator in the form of high voltage generator 1 and 2: the voltage eliminates the influence of thermal noise on the measurement result by applying signals II to the multiplier II with the same tocopes and different thermal noises. This allows them to distinguish and measure current noise of lesser intensity, rather than thermal noise. 2 sec. f - ly, 2 ill. (L tann OO Yu O with 00 Fig, 1. "L.

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  построени  высокочувстви- тельных шумомеров.The invention relates to a measurement technique and can be used to build highly sensitive sound level meters.

Цель изобретени  - повышенке чув- ствительности путем исключени  вли ни  тепловых шумов на результат измерени .The purpose of the invention is to increase sensitivity by eliminating the influence of thermal noise on the measurement result.

На фиг, представлена функциональна  схема устройства, реализующего Ш .предлагаемый способ измерени  токо- вых шумов;, на фиг,2 - спектрограмма, иллюстрирующа  работу устройства.FIG. 2 is a functional diagram of the device implementing the proposed method for measuring current noise; FIG. 2 is a spectrogram illustrating the operation of the device.

На с1)иг,2 прин ты обозначени : S,(f) - спектральна  плотность токо- 5 вого шума; S () - спектральна  плотность cyMMafiHoro теплового и избыточного шума резисторов и входных устройств; А - коэффициент, характеризующий интенсивность токового шу- на; В - коэффициент, характеризующий интенсивность избыточной компонентыOn c1) 6, 2, the notation is: S, (f) is the spectral density of the current noise; S () is the spectral density cyMMafiHoro of thermal and excess noise of resistors and input devices; A is the coefficient characterizing the intensity of the current duster; B - coefficient characterizing the intensity of the excess component

2020

в S. (f); Sn - величина белого тумаin S. (f); Sn - the amount of white mist

B-S,,B-S ,,

о about

f иf and

щ(); f - текуща  частота; напр жение на резисторе; fj - частота первого высокочастотного генерато- .ра; fj - частота второго высокочастот .Sjlflfil- 2u (); f is the current frequency; voltage across the resistor; fj is the frequency of the first high-frequency generator; fj is the frequency of the second high frequency .Sjlflfil- 2

ного генератора;foot generator;

спектspect

ральна  плотность высокочастотного колебани  f , промодулированного токовым шумом.The equal density of the high-frequency oscillation f modulated by current noise.

Устройство состоит из двух генераторов 1 и 2 высокочастотного напр жени , подключенных к баластному 3 и измер емому А резисторам. К общей точке резисторов подключены два полосовых фильтра 5 и 6, соединенных с детекторами 7 и 8, с выходов которых сигнал подаетс  на усилители 9 и 10, .подключенные к перемножителю J и последовательной цепочке из фильтра 12 нижних частот и регистрирующего блока 13.The device consists of two generators 1 and 2 of high-frequency voltage, connected to ballast 3 and measured by A resistors. Two bandpass filters 5 and 6 connected to detectors 7 and 8 are connected to a common point of resistors, from whose outputs a signal is fed to amplifiers 9 and 10 connected to multiplier J and a series chain from low pass filter 12 and recording unit 13.

Способ осуществл етс  следующим образом.The method is carried out as follows.

На резисторную цеп.ь с измер емым резистором подают сумму двух колебаний частот f и f . В результате получают на участках спектра с центральными частотами f и f сумму составл ющих амплнтудно-модулирован- Hbtx шумов колебаний f и f« соответственно (фиг.2). Указанные участ ки фильтруют,, а затем детектируют и усиливают в усилител х низкой частоты . В результате. по.1учают два сигнала из гуммы идентичных токовых шумовThe resistor circuit with the measured resistor serves the sum of two oscillations of the frequencies f and f. As a result, in the spectral sections with central frequencies f and f, the sum of the amplitude-modulated-Hbtx vibration noise f and f, respectively, is obtained (Fig. 2). These areas are filtered, and then detected and amplified in low frequency amplifiers. As a result. Pick up two signals from the gum of identical current noise.

Ш Sh

5 2538125 253812

и некоррелированных слагаемых теплового .шума, так как они образованы разньии участками спектра. Эти сигналы перемножают, В результате получают посто нную составл ющую, обусловленную произведением идентичных токовых шумов и спектральную плотность флуктуирующей помехи, обусловленную произведением некоррелированных тепловых шумов. Посто нную составл ющую, несущую информацию об интенсивности токового шума, фильтруют и индицируют .and uncorrelated terms of thermal noise, since they are formed by differences in the spectral regions. These signals are multiplied. As a result, a constant component is obtained, which is caused by the product of identical current noise and the spectral density of the fluctuating interference, which is caused by the product of uncorrelated thermal noise. The constant component carrying information about the intensity of current noise is filtered and indicated.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Высокочастотное напр жение каждого из генераторов 1 и 2 в цепи резисторов 3 и 4 подвергаетс  амплитудной модул ции токовым шумом со спектром S (f), в результате около частот fThe high-frequency voltage of each of the generators 1 and 2 in the circuit of resistors 3 and 4 is subjected to amplitude modulation by current noise with a spectrum S (f), as a result, around frequencies f

2020

3535

и f, (фиг.2) по вл ютс  составл ющие, описываемые соотношением 8у()/2 и S(f-fj)/2 соответственно. Дл  получени  амплитудной модул ции необ25 ходим нелин ейный элемент. В устройстве эту роль в ьтполн ет измер емый ре- зистор 4. При протекании через негр тока возникают .токовые шумы, обусловленные флуктуацией его сопротивлени .and f, (FIG. 2), the constituents are described by the ratio 8y () / 2 and S (f-fj) / 2, respectively. To obtain amplitude modulation, a nonlinear element is needed. In the device, this role fulfills the measured resistor 4. When current flows through the negro, current noise caused by the fluctuation of its resistance.

30 Напр жение на резисторе будет иметь составл ющую от произведени  тока на фпук.туирующую часть резистора, что и позволит получить амплитудную модул цию . Покажем зто математически.30 The voltage across the resistor will have a component of the product of the current per phpuk.trutiruyuschy part of the resistor, which will allow to obtain amplitude modulation. Show this mathematically.

Пусть ток описьгоаетс  синусоидальным напр жениемLet the current be sinusoidal voltage.

I(t) I,I (t) I,

sih u)p t.sih u) p t.

4040

Измер емый резистор представим в виде посто нного сопротивлени  R и флуктуирующей части 4R(t). Напр жение -на резисторе равноThe measured resistor is represented as a constant resistance R and a fluctuating part 4R (t). The voltage across the resistor is

U(t) U (t)

loP-oloP-o

I(t)Rt (1 +I (t) Rt (1 +

..

R "

) sinuJpt,) sinuJpt,

5050

где R(t) RO + dR(t).where R (t) is RO + dR (t).

Это запись амплитудно-модулироватшо- го сигнала. Здесь отношение R(t)/RQ  вл етс  индексом модул ции, а спектр lR(t) определ ет спектр модулирующего сигнала.This is a record of the amplitude-modulated signal. Here, the ratio R (t) / RQ is the modulation index, and the spectrum lR (t) determines the spectrum of the modulating signal.

Полосовые фильтры 5 и 6 выдел ют участки спектра около Частот f и f. При зтом величину 5щ() можно характеризовать только членом R, так как , и f, выбираютс  в пределахBand-pass filters 5 and 6 allocate portions of the spectrum near the frequencies f and f. In this case, the value of 5y () can be characterized only by the member R, since, and f, are chosen within

313313

10 кГц. Это приводит к тому, что после детектировани  в детекторах 7 и 8 и прохозкдени  низкочастотных усгглнте- лей 9   10 на входы перемножител  11 поступают два сигнала, содержащие ак токовые составл ющие S(f),сгруппированные после детектировани  около нул , так и величину шумовых флуктуации с равномерной спектральной10 kHz. This leads to the fact that, after detecting in detectors 7 and 8 and passing through low-frequency devices 9 10, two signals are received at the inputs of multiplier 11, containing current components S (f), grouped after detection near zero, and the magnitude of noise fluctuations with uniform spectral

плотностьюdensity

V2 SV2 s

о about

что объ сн етс what explains

фактом суммировани  некоррелированного шума левее и правее частот f, и.by the fact that the uncorrelated noise is summed to the left and to the right of the frequencies f, and.

5,five,

2020

2525

f J. Здесь важно отметить, что ггум S(f), подаваемый на перемно агтель И, одинаков в обоих каналах, а шум со спектром 12 некоррелирован, так как образован различными участками исходной плотности 5щ(), а именно около частот f, и f соответст- венно.f J. It is important to note here that the yyum S (f) supplied to alternator A and I is the same in both channels, and the noise with a spectrum of 12 is uncorrelated, as it is formed by different parts of the initial density 5 u (), namely around the frequencies f, and f, respectively.

Действительно, тепловой шум никоим образом не зависит от протекакице- го тока и, следовательно, он не создает амплитудную модул цию сигналов генератора. Величина спектральной плотности теплового шума определ етс  по формуле Найквиста. Сюда не входит значение протекающего тока,Indeed, thermal noise is in no way dependent on the leakage current and, therefore, it does not create amplitude modulation of the generator signals. The magnitude of the spectral density of thermal noise is determined by the Nyquist formula. This does not include the value of the flowing current,

В полосовых фильтрах 5 и 6 вырезаютс  участки спектра около централь- 30 ных частот ., и fn . Эти два участка между собой некоррелированы-и послеIn the band-pass filters 5 and 6, the spectral regions near the central frequencies are cut., And fn. These two segments are uncorrelated between themselves — and after

детектировани  преобразуютс  в два некоррелированных низкочастотных процесса . .35the detections are converted into two uncorrelated low-frequency processes. .35

На выходе перемножител  11 по в-. л етс  посто нна  соетавл кща ,обусловленна  спектральной плотностьюAt the output of the multiplier 11 in b-. is the constant Sotavavl, due to the spectral density

1. Способ измерени  токовых шумов, содержащий операцию подачи испытательного сигнала на резисторы, усиление jpy MOB в двух идентичных каналах, которые затем перемножают, а результат фильтруют и регистрируютJ отличающийс  тем, что, С целью повышени  чу8ствительнос и, в качестве испытательного сигнала используют сумму двух высокочастотных напр жений, например, пр моугольной формы, полученные высокочастотные амплитудно-модулированные шумом колебани  фильтруют на частотах испытательного сигнала и детектируют в каждом канапе перед усилением.1. A method of measuring current noise, containing the operation of supplying a test signal to resistors, amplifying the jpy MOB in two identical channels, which are then multiplied, and the result is filtered and recorded, J characterized in that, with the purpose of increasing the frequency signal, the sum of two high-frequency voltages, for example, rectangular, high-frequency amplitude-modulated noise oscillations are filtered at frequencies of the test signal and detected in each canape before amplified it.

2. Устройство дл  измерени  токовых шумов, содержащее последовательно соединенные генератор испытательного сигнала, балластный и измер емый резисторы, а также два усилител , выходы которых подключены к входу пе ремножител , выход которого подключен через фильтр низких частот к регистрирующему блоку, о т -л и. ч а ю - щ е е с   тем, что введены две цепи из, последовательно соединенных полосового фильтра и детектора, а генератор испытательного сигнала состоит2. A device for measuring current noise, containing a series-connected test signal generator, ballast and measuring resistors, as well as two amplifiers, the outputs of which are connected to the input of a multiplier, the output of which is connected through a low-pass filter to the recording unit. . Partly with the fact that two circuits are introduced from a series-connected band-pass filter and detector, and the test signal generator consists

S (t). Вследствие некоррелированное- из последовательно включенных генера- ти тепловой шум со спектром YZS посто нной составл ющей не образует. Неторов высокочастотного напр жени , :при этом оба входа полосовых фильтров .подключены к общему выводу резисторов , а выходы детекторов - к входам- соответствующих усилителей.S (t). Due to uncorrelated thermal noise from series-connected generations, the YZS spectrum does not form a constant component. Nohtor high-frequency voltage,: while both inputs bandpass filters. Connected to the common output of resistors, and the outputs of the detectors to the inputs of the corresponding amplifiers.

буща  полезную информацию посто нна  составл юща  фильтруетс  в фильтре .12Gaining useful information the constant component is filtered in a filter .12

и регистрируетс  в блоке 13.and registers in block 13.

Таким образомi повьппение чу стпи- тельности физически объ снимо следуюиим . При указанном способе на перемножитель подают сигналы с одинаковым токовым и,различными тепловыми шумами . Это и позвол ет их различать, более того измер ть токовые шумы меньшей интенсивности нежели тепловые.Thus, the physical situation is physically as follows. With this method, signals with the same current and different thermal noise are fed to the multiplier. This makes it possible to distinguish them, moreover, to measure current noises of lesser intensity than thermal ones.

5,five,

00

5five

0 0

5five

Claims (2)

1. Способ измерени  токовых шумов, содержащий операцию подачи испытательного сигнала на резисторы, усиление jpy MOB в двух идентичных каналах, которые затем перемножают, а результат фильтруют и регистрируютJ отличающийс  тем, что, С целью повышени  чу8ствительнос и, в качестве испытательного сигнала используют сумму двух высокочастотных напр жений, например, пр моугольной формы, полученные высокочастотные амплитудно-модулированные шумом колебани  фильтруют на частотах испытательного сигнала и детектируют в каждом канапе перед усилением.1. A method of measuring current noise, containing the operation of supplying a test signal to resistors, amplifying the jpy MOB in two identical channels, which are then multiplied, and the result is filtered and recorded, J characterized in that, with the purpose of increasing the frequency signal, the sum of two high-frequency voltages, for example, rectangular, high-frequency amplitude-modulated noise oscillations are filtered at frequencies of the test signal and detected in each canape before amplified it. 2. Устройство дл  измерени  токовых шумов, содержащее последовательно соединенные генератор испытательного сигнала, балластный и измер емый резисторы, а также два усилител , выходы которых подключены к входу пе ремножител , выход которого подключен через фильтр низких частот к регистрирующему блоку, о т -л и. ч а ю - щ е е с   тем, что введены две цепи из, последовательно соединенных полосового фильтра и детектора, а генератор испытательного сигнала состоит2. A device for measuring current noise, containing a series-connected test signal generator, ballast and measuring resistors, as well as two amplifiers, the outputs of which are connected to the input of a multiplier, the output of which is connected through a low-pass filter to the recording unit. . Partly with the fact that two circuits are introduced from a series-connected band-pass filter and detector, and the test signal generator consists из последовательно включенных генера- of the series included из последовательно включенных генера- of the series included торов высокочастотного напр жени , :при этом оба входа полосовых фильтров .подключены к общему выводу резисторов , а выходы детекторов - к входам- соответствующих усилителей.high-frequency voltage tori,: herewith, both inputs of bandpass filters are connected to the common output of resistors, and the outputs of the detectors are connected to the inputs of the corresponding amplifiers. «V4"V4 Редактор Е.ПаппEditor E. Papp Составитель Н.МихалевCompiled by N.Mikhalev Техред Л.ОлинныкКорректор А.ЗимокосовTehred L.OlynnykKorrektor A.Zimokosov Заказ 3103/АОТираж 730ПодписноеOrder 3103 / AOT circulation 730 Subscription ВНИИПИ Государственного комитета СССРVNIIPI USSR State Committee по дйл м изобретений и открытий ПЗОЗЗ, Москв, Ж-35, Раушска  наб., д.4/5according to the inventions and discoveries of PZOZZ, Moscow, Zh-35, Raushsk nab., 4/5 Проиэвол1 Т1 рнио-Я(1лиг афическ 1е предпри тие, г.Ужгород, ул.Проектна , 4Proivol1 T1 rnio-I (1lig aphic1e enterprise, Uzhgorod, Proektna str., 4
SU853972729A 1985-11-04 1985-11-04 Method of measuring current noises and device for effecting same SU1325381A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU853972729A SU1325381A1 (en) 1985-11-04 1985-11-04 Method of measuring current noises and device for effecting same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU853972729A SU1325381A1 (en) 1985-11-04 1985-11-04 Method of measuring current noises and device for effecting same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1325381A1 true SU1325381A1 (en) 1987-07-23

Family

ID=21203840

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU853972729A SU1325381A1 (en) 1985-11-04 1985-11-04 Method of measuring current noises and device for effecting same

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1325381A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 1180813, кл. G 01 R 29/26, 17.02.84. Валитов Р.А., Палатов К.Н., Черный А.Е. Методы измерени основных характеристик флуктуационных сигналов. - Харьков, изд-во Харьковского университета, 1960, с.90. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0173955B1 (en) A method and device for detecting a specific acoustic spectral feature
JPH06148072A (en) Method and instrument for measuring concentration of gas
SU1325381A1 (en) Method of measuring current noises and device for effecting same
JP3510419B2 (en) Vibration pickup calibration device
SU901951A1 (en) Device for measuring magnetic field parameters
SU1462986A1 (en) Gas analiser
SU819735A1 (en) Device for measuring frequency fluctuations of an uhf generator
RU1759139C (en) Optoelectronic device
SU552569A1 (en) Phase fluctuation measuring device
SU949476A1 (en) Device for solution analysis
SU789952A1 (en) Magnetic field intensity measuring method
SU362260A1 (en) METHOD OF MEASURING THE NONLINEARITY OF RESISTORS
SU1204879A1 (en) Arrangement for measuring flame physical parameters
SU551499A1 (en) Strain gauge device
SU789793A1 (en) Peak voltmeter
SU930002A1 (en) Strain gauge device
SU834579A1 (en) Vibration spectrum analyzer
SU791018A1 (en) Instrumentation for well logging
RU2105986C1 (en) Fiber-optical meter of sea current velocity fields
SU1142747A1 (en) Mechanism vibration diagnostic device
SU1026076A1 (en) Device for determination amplitude modulated signal envelope harmonic coefficients,introduced by modulators
SU1684599A1 (en) Device for measuring light spot displacement
RU2242012C1 (en) Broadband pike voltage meter
SU744375A1 (en) Correlating fluctuation meter
SU809952A1 (en) Method and apparatus for varying dielectric properties of substances