ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.04.2024
Просмотров: 126
Скачиваний: 1
5.9. ОСЦИЛЛОГРАФИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ ОТНОШЕНИЯ СИГНАЛА К ФЛУКТУАЦИОННОЙ ПОМЕХЕ
В большинстве случаев грубую оценку отношения сигнала к: помехе производят при помощи осциллографа. При этом измеря
ют |
размах сигнала 0С. и квазнпнковое |
значение помехи ІІп (рік. |
5.26 |
в), а ярпэфф рассчитывают согласно |
выражениям (5.5). |
Преимущество такого осциллографігческого слособа измерении' отношения' сигнала к помехе состоит в первую очередь в его про стоте, а также в возможности легкого обнаружения всякого рода посторонних помех и искажений формы испытательного сигнала.
Основным недостатком этого способа является низкая точ ность измерений из-за значительных ошибок при раздельных из мерениях размахов помехи и сигнала. При измерении помехи оце нивают видимый ее размах. Помехи проявляются на экране ос циллографа в виде множества выбросов разной величины и дли тельности; яркость отдельных выбросов зависит от размера ос циллограммы, скорости развертки, окружающего освещения и т. д. Поэтому трудно четко установить границы, между которыми сле
дует измерять размах помехи, что приводит к |
большим расхож |
дениям результатов измерений. Так, например, |
при грпофф —40 дБ |
при размахе сигнала на экране осциллографа, |
равном 50 мм, ви |
димый размах помехи составляет примерно 3,5 мм. Однако изза отмеченных выше трудностей, а также параллакса при отсчете линейных размеров размаха помехи и сигнала ошибка составляет не менее ± 1 мм и разброс в результатах измерений может превы шать 6 дБ.
Несколько повысить точность измерения помехи на осцилло графе можно, сравнивая ее размах с размахом другой известной помехи или с калиброванными прямоугольными импульсами [93—95]. В этом случае при помощи электронного коммутатора, ус танавливаемого на входе осциллографа, можно одновременно на блюдать измеряемую помеху на одной половине горизонтальной развертки и калиброванное напряжение на другой. Величину по мехи оценивают после достижения визуального равенства разма хов измеряемой помехи и калибровочного сигнала на обеих по ловинах развертки. Однако и в этом случае, несмотря на услож нение измерительной схемы (требуется электронный коммутатор, дополнительные генераторы стандартных сигналов и помех и т.д.), отношение сигнала к помехе измеряется с погрешностями 1,5-f- ~2 дБ.
Неудобство этих способов также и в том, что размах испыта тельного сигнала и помехи надо измерять отдельно н, потом рас считывать их отношение в децибелах.
Для наблюдения помехи на осциллографе в увеличенном мас штабе в большинстве случаев приходится подавлять или компен сировать напряжение видеосигнала. Рассмотрим такие способы измерения отношения сигнала к помехе.
— 149 —
Блок-схема одного из вариантов прибора, в котором использу ется метод амплитудной селекции помехи в сочетании с компен сирующими импульсами, приведена на рис. 5.27 £57, 96]. При из-
Рис. 5.27. Блок-схема прибора для измерения отношения сшнала к помехе при помощи компенсирующих импульсов
мерениях используется испытательная таблица, содержащая вер тикальные черные и белые полосы. Видеосигнал с выхода калиб рованного аттенюатора 12 подводится к слагателю 6.
Для возможности перемещения компенсирующих импульсов в интервале строки предусмотрено фазосдвнгающее устройство /, выходные импульсы которого управляют работой генератора 2, где предусмотрена также регулировка длительности и размаха им пульсов. На выходе усилителя 3 переключателем /74 выбирают полярность компенсирующих импульсов. Размах импульсов перед их смешиванием с сигналом в слагателе 6 можно также регули ровать калиброванным аттенюатором 4. Видеосигнал с замешан ными в .него компенсирующими импульсами после прохождения че
рез усилитель 11, ограничитель 10, взвешивающий |
фильтр 9 и |
|
фильтр нижних частот 8 поступает на осциллограф. |
|
|
Отношение сигнала к квазипнковому значению помехи изме |
||
ряют следующим образом (рис. 5.28). Предположим, |
что |
осцил |
лограмма видеосигнала, содержащего перепад напряжения |
меж |
|
ду уровнями черного и белого, имеет вид, показанный на рис. |
||
5.28о. |
|
|
Положение и длительность .компенсирующих импульсов с раз махом U соответствующими регулировками (7, 2 на рис. 5.27) ус танавливают, как показано на рис. 5.286.
Размах импульсов регулируют, изменяя затухание аттенюато ра 4 до совпадения видимых на осциллографе верхних и нижних границ помехи. Далее для повышения точности измерений необ ходимо увеличить на экране размер верхней части осциллограммы. Для этого ограничителем 10 отсекают нижнюю часть сигнала, на-
— 150 —
пример, на уровне АВ (рис. 5.28). Оставшуюся часть сигнала зна чительно усиливают и наблюдают на осциллографе (рис. 5.28г). При достижении совпадения видимых границ помехи с линией т-—п, когда квазипнковое значение помехи Un примерно равно размаху компенсирующего сигна-
ла Ui, замечают положение шка |
|
|
рштштттг} |
||||||||||||
лы |
|
аттенюатора |
6. Затем |
ограни- |
а) |
|
|||||||||
читель |
отключают |
(или |
исполь |
|
|
|
і |
||||||||
зуют для отсекания верхней час |
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
т- |
||||||||||||
ти |
|
испытательного |
сигнала. За |
|
|
|
|||||||||
тухание, |
вносимое |
аттенюатором |
|
|
|
|
|||||||||
6, |
уменьшают |
до тех |
пор, пока |
б) |
|
|
|
||||||||
компенсирующий |
импульс |
(рис. |
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
||||||||||||
5.28(3) не обеспечит |
совмещения |
|
|
|
|
||||||||||
верхней |
части |
сигнала с |
линией |
|
|
|
|
||||||||
р—q |
(рис. 5.28е) |
в точке С. Раз |
|
|
і |
штат |
|||||||||
мах |
компенсирующего |
импульса |
В) |
т |
|||||||||||
U2 при этом |
равен |
размаху |
сиг |
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
||||||||||||
нала между |
уровнем |
черного и |
|
|
|
|
|||||||||
белого. Чтобы |
облегчить это сов |
|
|
|
|
||||||||||
мещение, |
испытательный |
сигнал |
г) |
|
|
|
|||||||||
следует |
очистить |
от |
высокочас- |
|
|
|
|
||||||||
Рис. |
|
5.28. |
К измерению |
отношения |
|
|
|
|
|||||||
сипнала |
к |
флуктуационной помехе: |
|
|
|
|
|||||||||
а) исследуемый сигнал; б) компенси |
|
|
|
|
|||||||||||
рующий |
импульс; |
|
в) |
исследуемый |
|
|
|
|
|||||||
оигнал, смешанный |
с |
компенсирую |
|
|
|
|
|||||||||
щим |
импульсом |
(АВ— уровень |
огра |
|
|
|
|
||||||||
ничения); |
г) |
верхние и нижние |
выб- |
ej |
|
|
|
||||||||
росы помехи совпадают с контроль |
|
|
|
|
|||||||||||
ной |
|
линией |
т—п |
на |
осциллографе |
|
|
|
|
||||||
(компенсирующий |
импульс |
равен ква- |
|
|
|
|
|||||||||
зипиковому |
|
значению |
помехи; |
|
|
|
|
||||||||
д) |
компенсирующий |
импульс |
равен |
|
|
|
|
||||||||
размаху |
сигнала; |
|
е) |
исследуемый |
|
|
|
|
|||||||
сигнал, смешанный |
с |
компенсирую |
|
|
|
|
|||||||||
щим импульсом, равным -размаху |
|
|
|
|
|||||||||||
сигнала; |
о/с) форма |
испытательного |
|
|
|
|
|||||||||
сигнала на |
выходе |
фильтра нижних |
|
|
|
|
частот
тотных составляющих флуктуационных помех (рис. 5.28дас), вклю чив фильтр нижних частот 10.
Искомое отношение 1|>п непосредственно в децибелах определя ют как разность показаний шкалы аттенюатора 6, которые соот
ветствуют |
размахам |
компенсирующих импульсов Uy и £/2 (рис. |
5.28 г и ж). |
|
|
Фазосдвигающее устройство 9 служит для плавного смещения |
||
импульсов |
в интервале |
одной строки. Благодаря этому можно за- |
— 151 —
—ш
s)
шиш
s)
г) mm
|
-л |
|
t |
и |
-N |
Рис. 5.30. Измерение отношения сиг
нала к флуктуационной |
помехе: |
|||
а) |
исследуемый |
сигнал; |
б) |
импульс |
для |
выделения |
исследуемой |
части |
сигнала; в), г) часть сигнала после
ограничения на |
уровне |
АВ и усиле |
||||
ния; |
д) |
измеряемая |
помеха |
вписана |
||
между |
двумя |
контрольными |
линия |
|||
ми |
CD |
и MN; |
е) |
исследуемый сиг |
||
нал, |
вписанный |
между |
контрольны |
|||
|
|
ми линиями CD и MN |
|
равным |
зафиксированному |
ранее- |
|||||
на |
осциллографе |
размаху |
поме |
||||
хи |
(п). |
Таким |
образом, |
вносимое |
|||
затухание |
равно искомому |
отно |
|||||
шению |
и |
определяется |
непосред |
||||
ственно |
по шкале |
аттенюатора. |
|||||
Измерять |
отношение |
сигнала |
|||||
к помехе |
по |
методике, |
показан |
||||
ной |
на |
рис. 5.31 о, |
можно |
также |
|||
при |
использовании |
широкополос |
|||||
ного осциллографа |
с усилителем |
постоянного тока при наличии на его входе калиброванного атте нюатора. При увеличении успле-
if/
в
t
Рис. 5.31. Измерение уровня помех:
а) исследуемый сигнал; б) измеряемая величина помехи, вписанная между дву мя контрольными линиями CD Чі Mff; в) исследуемый сигнал, вписанный меж ду контрольными линиями CD и MN
— 153 —