Устройство для измерения шумового отношения смесительных диодов Советский патент 1993 года по МПК G01R29/26 

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и можег быть использовано для измерения шумового отношения смесительных и детекторных диодов

Цель изобретения уменьшение относительной погрешности измерения при малых значениях шумового отношения и расширения диапазона частот, на которых- проводятся измерения.

Цель достигается путем компенсации напряжения 11Ш у. Для этого перед измерением шумового отношения диодов закорачивается вход малошумящего усилителя и собственные шумы усилителей преобразуются в постоянное напряжение, которое запоминается. При измерении пш это напряжение вычитается из Ui, что приводит к уменьшению Дл и. следовательно, и оь.

Для этого в устройство измерения шумового отношения диодов, содержащее блок задания режимов по выпрямленному

fe

току, генератор переменного тока, выходы которых подключены к входам диодной камеры, широкополосный малошумящий усилитель, выход которого через узкополосный усилитель с линейной амплитудной характеристикой и детектор подключен к первому входу делителя, который выходом подсоединен к индикатору, узкополосный усилитель с квадратичной характеристикой, настроенный на частоту fi. интегратор, дополнительно введены N-1 усилителей с квадратичной амплитудной характеристикой, каждый из которых настроен на заданную частоту fi, где i -- 2.3. ..N, два многоканальных переключателя два электронных переключателя, блок запоминания, электронный выключатель, блок вычитания, ждущий мультивибратор и кнопка, причем вход первого электронного переключателя присоединен к выходу диодной камеры, его первый выход к входу

00 Ю 4 СЛ О 00

широкополосного усилителя второй выход закорочен на корпус, выход широкополосного усилителя подключен к входу многоканального переключателя, выходы которого cooToeTcfeeHHO подключены к входам N усилителей с квадратичной амплитудной характеристикой, подключаемых выходами через второй многоканальный переключатель, к входу интегратора, выход которого подсоединен к входу второго электронного переключателя, его первый выход - к первому входу блока вычитания, второй выход через блок запоминания и переключатель присоединен к второму входу блока вычитания, выход блока вычитания присоединен к второму входу делителя, выход ждущего мультивибратора подключается к управляющим входам электронных переключателем и выключателя, а вход его - к нормально разомкнутой кнопке

На фиг.2 представлена блок-схема предлагаемого устройства где 1 - блок задания режимов измеряемого диода, 2 - генератора переменного тока. 3 - диодная камера. 4 - первый электронный переключатель, 5 - широкополосный малошумящий усилитель. 6 - узкополосный линейный усилитель. 7 - детектор, 8 первый многоканальный переключатель,, 91...9п узкополосные усилители с квадратичной амплитудной характеристикой на частоту fi, где i - 1,2,,,.п каналов, 10 второй многоканальный переключатель 11 интегратор,12 - второй переключатель 13 вычитающее устройство, 14 - запоминающее устройство. 15 - электронный выключатель. 16 - делитель, 17 - индикатор, 18 - ждущий мультивибратор.

Выходы блока задания режимов измеряемого диода 1 и генератора переменного тока 2 соединены с входами диодной камеры 3, выход которой через электронный переключатель подключен к входу широкополосного малошумящего усилителя 5, выход которого соединен с входом усилителя с линейной амплитудной характеристикой бис входом многоканального переключателя 8, N выходов которого соответственно подключены к входам N усилителей с квадратичной характеристикой, подключаемых выходами через второй многоканальный переключатель 10 к входу интегратора 11, выход интегратора 11 подключен к входу переключателя 12, первый выход которого подсоединен к первому входу вычитающего устройства 13, а второй через запоминающее устройство 14 и вы- ключатель 15 - к второму входу вычитающего устройства. Выход вычитающего устройства 13 соединен с первым входом

делителя 16 Второй вход делителя 16 через детектор 7 подключен к выходу усилителя 6. а его выход подключен к индикатору 17. Выход ждущего мультивибратора 18 подсоединен к управляющим входам электронных переключателей 14 и 12 и выключателя 15, а вход - к нормально разомкнутой кнопке.

Устройство работает следующим образом.

Вставляется измеряемый диод и на передней панели прибора нажимается кнопка Измерение. В этом случае на выходе ждущего мультивибратора 18 появляется пере

пад напряжения, который одновременно

подается на переключатели 4, 12. В этом случае подключенный к корпусу второй вход переключателя 4 подсоединяется к входу усилителя 5. постоянное напряжение, пропорциональное собственным шумам усилителей 5 и 9i, с выхода интегратора 11 подается на Запоминающее устройство 14. где запоминается его уровень, через время т , Гзап времени запоминания запоминающего устройства Ждущий мультивибратор возвращается в исходное состояние В этом случае переключатель 4 подключает к входу усилителя 5 выход диодной камеры 3 с измеряемым диодом а переключатель 12 подключает вход интегратора 11 к первому входу вычитающего устройства 13. На второй вход вычитающего устройства 13 подается постоянного напряжение Uian с выхода запоминающего устройства 14. В вычитающем устройстве происходит вычитание из

напряжения Ui напряжения Уч, равного ULU у.

В результате этого происходит уменьшение систематической ошибки измерения

0 до уровня случайной.

Практическая реализация предлагаемого устройства возможна на базе типовых радиотехнических элементов: микросхем серии К547КП1Б, 140УД7. К157УД2.

5 КПС104Б. КП561 и транзисторов КТ307. 315, 715, 3107. КП103. 307,

По сравнению с прототипом предлагаемое устройство позволяет на 30% повысить точность измерения за счет уменьшения от0 носительной погрешности измерения при малых значениях шумового отношения, а также повысить производительность измерения. Особенно это существенно при необходимости измерять шумовое отношение

5 диода на различных частотах. В этом случае систематическая ошибка будет зависеть от частоты, на которой проводятся измерения. Поэтому автоматический постоянный контроль является наиболее актуальным в многоканальном измерительном устройстве.

Затраты времени на измерение одного диода с применением прототипа составят N 1,5 мин при малых измеряемых величинах шумового отношения в то время как затраты на измерение шумового отношения дио- да с применением предлагаемого устройства составят не более N 0,5 мин.

В результате этого при измерении одного диода экономия времени составит N 1 мин.

Предлагаемое устройство позволит осуществить более качественную проверку на разных частотах измерения и при малых значениях шумовых отношений, а также отбраковку диодов в производственных уело- виях и на первоначальных стадиях их использования.

Формула изобретения Устройство для измерения шумового отношения смесительных диодов, содержащее блок задания режима измеряемого диода, генератор переменного тока, выходы которых подключены к входам диодной камеры, широкополосный усилитель, выход которого через узкополосный усилитель с линейной амплитудной характеристикой и детектор подключен к входу делителя, который выходом подсоединен к индикатору, первый узкополосный усилитель, интегра- тор, отличающееся тем. что, с целью

уменьшения погрешности измерений при малых значениях шумового отношения и расширения диапазона частот, на которых приводятся измерения, в него дополнительно введены (N-1) узкополосных усилителей, два многоканальных переключателя, два электронных переключателя, блок запоминания, электронный выключатель, блок вычитания, ждущий мультивибратор и кнопка, причем вход первого электронного переключателя присоединен к выходу диодной камеры, его первый выход - к входу широкополосного усилителя, второй выход - закорочен на корпус, выход широкополосного усилителя подключен к входу многоканального переключателя, выходы которого соответственно подключены к входам N узкополосных усилителей, выходы которых через второй многоканальный переключатель присоединены к входу интегратора, выход которого с соединен с входом второго электронного переключателя, его первый выход к первому входу блока вычитания, второй выход через блок запоминания и выключатель присоединен к второму входу блока вычитания, выход блока вычитания присоединен к второму входу делителя, выход ждущего мультивибратора подключен к управляющим входам электронных переключателей и выключателя, а его вход - к нормально разомкнутой кнопке.

Использование, изобретение предназначено для измерения шумового отношения смесительных и детекторных диодов. Сущность, устройство содержит блок задания режима измеряемого диода, генератор переменного тока, диодную камеру, широкополосный малошумящии усилитель, узко- полосный усилитель с квадратичной характеристикой, настроенный на частоту fi. детектор, интегратор, делитель, индикатор В устройство введены N-1 усилителей с квадратичной амплитудной характеристикой, два многоканальных переключателя, два электронных переключателя блок запоминания, электронный выключатель, блок вычитания, ждущий мультивибра ор и ка. 2 ил

Фие.1

Канал

Фиг.2