Измеритель шума усилительных элементов Советский патент 1976 года по МПК G01R29/00 

1

Изобретение относится к области контроля активных элементов радиотехнических целей.

Известен измеритель шума усилительных элементов ll, содержащий эталонный ис- 5 точник шума, переключатель, усилитель измерительного канала и индикатор. В данном устройстве применяется метод стабилизации коэффициента усиления всего измерительного тракта цепями отрицательной обратной связи,о охватывающий также испытуемый прибор. Однако этот метод не применим при измерении усилительных приборов, имеющих передаточную функцию высокого порядка.

Известен измеритель шума усилительных is элементов, содержащий последовательную цепь из аттенюатора, клемм для подключения испытуемого прибора, усилителя, регулятора усиления, полосового фильтра, детектора и индикатора, а также цень АРУ, состоящую из 20 фазового детектора, усилителя постоянного тока и генератора пилот-сигнала 2.

Недостатком устройства является невозможность расширения полосы пропускания больше, чем 0,5... 1,О от частоты пилот- 25

сигнала. Узкая полоса пропускания и влияние времени захвата автоподстройки частоты уменьшает быстродействие прибора, что является важным при применении прибора в условиях массовых измерений.

Целью изобретения является повышение скорости измерений.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены второй фазовый детектор, фазосдвигающая цепь, регулятор фазы и блок вычитания, первый вход которого соединен с выходом регулятора усиления, второй вход - с генератором пилот-сигнала, а выход подключен ко входам полосового фильтра и фазовых детекторов, выход второго фазового детектора соединен с регулятором фазы, включенным между аттенюатором и генератором пилот-сигнала, а опорный вход второго фазового детектора подключен через фазосдвигающую цепь к генератору пилотсигнала.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого измерителя щума.

Измеритель содержит аттенюатор 1, испытуемый прибор 2, усилитель 3, регулятор усиления 4, блок вычитания 5, полосовой фильтр 6, детектор эффективного значения 7, индикатор 8, генератор пилот-сигнала 9, основ- ной фазовый детектор 10, усилитель постоян- ного тока 11, второй фазовый детектор 12, 5 квадратурный фазовращатель 13 и регулятор фазы 14. Работает измеритель следующим образом. От генератора 9 пилот-сигнал подается через регулятор фазы 14 и аттенюатор 1 на вход испытываемого прибора 2. Пилотсигнал и собственный щум прибора 2 усиливается усилителем 3 и регулятором усиления 4, с выхода которого подается на первый вход блока вычитания 5, на второй вход которого поступает пилот-сигнал. Шум с малым остаточным пилот-сигнало на выходе блока вычитания 5 фильтруется полосовым фильтром 6, детектируется и измеряется индикатором 8. Остаточный пилот сигнал вьщеляется от смеси с щумом при помощи основного фазового детектора 10, выходной сигнал которого управляется через усилитель постоянного тока 11 регулятором коэффициента усиления 4. Таким образом, замыкается цепь обратной связи, состоящая из блоков 4, 5, 10, 11, поддерживающая уровень пилот-сигнала на входе блока вьгаитания 5 пилот-сигналу на входе аттенюатора 1. Тем самым поддерживается постоянным коэффициент усиления измерительного тракта (блоки 1, 2, 3, 4) при изменении ко эффициента усиления измеряемого прибора. Остаточный пилот-сигнал с выхода блока вычитания 5 поступает также на вход второ го фазового детектора 12, опорный сигнал которого сдвинут по фазе на 9О° относител но фазы выходного напряжения генератора 9 В случае фазовых сдвигов в испытываемом приборе на частоте пилот-сигнала на выходе фазового детектора 12 возникает постоянная составляющая, пропорциональная амплитуде квадратурной составляющей остаточного пилот-сигнала, которая управляется при помощи регулятора фазы 14 фазой пилотсигнала на входе аттенюатора 1. Этим обеспечивается компенсация фазовых сдвигов пилот-сигнала в измерительном тракте, что повыщает точность стабилизации коэффициента усиления измерительного тракта и обес печивает подавление остаточного пилот-сигнала на входе полосового фильтра 6. Применение вычитающего устройства в измерительном тракте подавляет пилот-сигнал в измеряемом шуме, тем самым отпадает необходимость преобразованияспектра щума и нет ограничений на полосу пропускания фильтра, как это было у прототипа. Измерение интегрального щума в широкой полосе необходимо, например, при классификации ряда полупроводниковых приборов о шумовым параметрам. Автоматическая алибровка измерительного тракта совместо с измерением щума в щирокой полосе астот сокращает время измерения щумоых параметров приборов. Это повышает роизводительность измерителя, что сущестенно в условиях массового производства олупроводниковых приборов и интегральных схем. Формула изобретения Измеритель щума усилительных элементов, содержащий последовательную цепь из аттенюатора, клемм для подключения испытуемого прибора, усилителя, регулятора усиления, полосового фильтра, детектора и индикатора, а также цепь АРУ, состоящую из фазового детектора, усилителя постоянного тока и генератора пилот-сигнала, отличающийся тем, что, с целью повыщения скорости измерений, в него введены второй фазовый детектор, фазосдвигающая цепь, регулятор фазы и блок вычитания, первый вход которого соединен с выходом регулятора усиления, второй вход - с генератором пилотсигнала, а выход подключен ко входам полосового фильтра и фазовых детекторов, выход второго фазового детектора соединен с регулятором фазы, включенным между аттенюатором и генератором пилот-сигнала, а опорный вход второго фазового детектора подключен через фазосдвигающую цепь к генератору пилот-сигнала. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.Авт.св. № 31О2О1, GO1 Ч 31/26, 2.Патент США № 361978О, 324/158, 1971 (прототип).

Г©