Устройство для измерения шумовдиОдОВ Советский патент 1981 года по МПК G01R23/00 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при проектирований устройств для измерения шумов диодов. Шумы дио дов зависят от параметров детектируе мых сигналов. Так шумы СВЧ диодов .за висят от мощности и частоты детектируемого СВЧ сигнала. Поэтому шумы диодов измеряют в присутствии рабочи сигналов, амплитудные шумы которых мешают измерению шумов диодов. Известны устройства для измерения шумов диодов, состоящие из генератора, частотомера, ферритового вен тиля, генератора шума, фильтра, прецизионного аттенюатора, аттенюатора, направленного.ответвителя, измерител мощности, контролируемого диода, уси лителя промежуточной частоты и измерительного прибора 11. Однако эти устройства имеют малую чувствительность измерений, которая ограничивается амплитудными шумами генератора. Наиболее близким по своей сущности техническим решением к изобретению является устройство, в котором, с целью повышения чувствительности, амплитудные шумы генератора подавляются и которое состоит из генератора делителя мощности, двух диодов, дифференциального усилителя и анализагтора спектра 121. Недостатками данного устройства являются малая точность и чувствительность измерений, объясняющиеся тем, что в устройстве измеряются шумы двух диодов и для определения шумов отдельного диода суммарные шумы делят-, ся на два, то ес-ть делается предположение об идентичности шумов диодов. ПОЭТОМУ в случае неидентичности шумов диодов точность мала. Чувствительность устройства ограничивается шумами дифференциального усилителя. Цель изобретения-повышение чувствительности и точности измерений. Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее последовательно соединенные генератор, делитель мощности, первый дифференциальный усилитель, ко входам которого подключены два диода, первые перемножитель и фильтр, а также перестраиваемый генератор, подключенный ко второму входу первого перемножителя, введены последовательно соединенные третий диод, второй дифференциальный усилитель, второй перемножитель, второй фильтр, третий перемножитель,

фильтр нижних частот и инДикатор, причем третий диод подключен к третьему выходу делителя мощности, второй вход второго дифференциального усилителя подключен к одному из входов первого дифференциального усилителя, второй вход второго перемножителя подключен к выходу перестраиваемого генератора, а выход первого фильтра подключен ко второму входу третьего перемножителя.

На чертеже приведена структурная схема устройства.

Схема состоит из генератора 1 делителя 2 мощности, диодов 3-5, дифференциальных усилителей 6 и 7, двух перемножителей 8, фильтров 9, третьего перемножителя 10, фильтра 11 нижних частот, индикатора 12, перестраиваемого генератора 13.

Устройство работает следующим образом.

Сигнал генератора 1 делится делителем 2 мощности на три равные части и поступает на диоды .С помощью сигнала генератора 1 диоды 3-5 выводятся на рабочий режим. Шумовые сигналы с диодов 3 и 4 поступают на дифференциальный усилитель б, а с диодов 4 и 5 на дифференциальный усилитель 7. В дифференциальных усилителях продетектированные амплитудные шумы генератора 1 подавляются как синфазные сигналы, а шумы диодов складываются как независимые сигналы. Таким образом, как в од ном,так и в другом шумовых сигналах на выходахди ференциальных усилителей б и 7 содержится информация о щумах диода 4. Диоды 3 и 5 являются вспомогательными в то время, как измеряются шумы диода 4. Шумовые сигналы с выходов дифференциальных усилителей б и 7 поступают на входы перемножителей 8. С помощью перемножителей 8 шумовые сигналы перемножаются с синусоидальным сигналом перестраиваемого генератора 13. Участки сигналов, отстоящие от частоты генератора 13 на величину верхней частоты полосы пропускания фильтров, проходят через фильтры 9 и поступают ;На перемножитель 10. Результат перемножения после интегрирования фильтром 11 нилсних частот прямо пропорционален шумам диода 4. Этот результат наблюдается с помощью индикатора 12.

Таким образом, в предлагаемом устройстве точность измерения увеличивается, так как измеряются шумы только одного диода, а чувствительность не ограничивается шумамидифференциальных усилителей б и 7, так как эти шумы взаимно-независимы при перемножении и интегрировании шумы подавляются тем больше, чем больше время интегрирования.

Формула изобретений

Устройство для измерения шумов диодов, содержащее последовательно соединенные генератор, делитель модности, первый дифференциальный усилитель, ко входам которого подключены два диода, первые перемножитель и фильтр, а также перестраиваемый генератор, подключенный ко второму входу первого перемножителя, отличающееся тем,, что, с целью повышения чувстви- тельности и точности измерений, в него введены последовательно соединенные третий диод, второй дифференциальный усилитель/ второй перемножитель, второй фильтр, третий перемножитель, фильтр нижних частот и индикатор, причем третий диод подключен к третьему выходу делителя мощности, второй вход второго дифференциального усилителя подключен к одному из. входов первого дифференциального усилителя, второй вход второго перемножителя подключен к выходу перестраиваемого генератора, а выход первого фильтра подключен ко второму входу третьего перемножителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.ГОСТ 19656. 6-74.

2.Малахов А.Н. Флуктуации в автоколебательных системах. М., Наука, 1968j с. 582.