Файл: Информационно-измерительная техника [сборник]..pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 04.08.2024

Просмотров: 101

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Анализ выражения /8/ позволяет определить требования, предъявляемые к источнику шумов, полосовому фильтру и ограни­ чителю, исходя из допустимой погрешности дисперсии у.

 

При

J r 0

/ 6 x

—0

 

можем

записать

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

/9/

Выражение

 

/9/ позволяет

сделать вывод, что дисперсия

D'y

при

" с о / в * = 0

 

не зависит от дисперсии источника шума. В реальных

генераторах х0х

ФО

 

и дисперсия

Dy

зависит

от

отношения

т=Х0х.

 

Обозначим погрешность дисперсии

 

 

 

 

 

Учитывая введенные

обозначения,

можем

записать

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

/ I I /

 

 

 

 

2 d а.

ег

 

2 ,

, 1

 

 

/12/

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Разложим экспоненту в ряд. Ограничиваясь второй степенью

для

т ,

 

получим

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

*

\

/

2

Z-(2л-1)а (2п)И

 

 

/13/

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

л=1

 

 

 

 

 

Р а д

(2/?-1 г

(2/?Н!

 

сходится

достаточно

быстро,

поэтому,

огра­

ничиваясь

пятью членами

ряда,

находим

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

/14/

Подставляя

/14/ и

/ I I /

в /10/, получаем

 

 

 

 


 

 

-

67

-

 

Для

анализа спектра

сигнала

у

необходимо

найти преобразо­

вание

Фурье выражения

/8/ ,

что

сделать весьма

затруднительно.

Поскольку нас в дальнейшем будет интересовать лишь низкочастот­

ная часть

спектра,

то

при с и г р

< < Д

можно рассматривать сигнал

как телеграфный, для

которого

 

 

 

 

 

где

До

- интенсивность

переходов

сигнала

через

нуль.

 

Для

определения

Л0

воспользуемся выражением

[ 2 ]

где

К-г

51г,^Ь/1

coscuni:- коэффициент

корреляции сигнала х.

 

После

несложных

преобразований находим

 

 

 

 

 

 

о

n V w o T | 2

 

 

 

/18/

 

Подставляя

/18/ в

/16/, получим

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

\1 и>\ +

йг/\2

 

 

 

Введем

обозначения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5 * ~ — 5 4 0 )

 

 

0

iz.

~

*

Тогда 6-(ы)= 8f

ш*

 

 

 

. а

 

 

 

 

 

 

 

5.. =

-

 

1

 

 

 

/20/

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В ы в о д ы

 

 

 

При построении ГСП повышенной точности отношение порога ограничения шума к среднему квадра'тическому отклонению нормаль­ ного белого шума необходимо делать малым, а граничная частота выходного напряжения должна быть значительно меньше ширины спектра шума, подаваемого на амплитудный ограничитель.


-68 -

ЛИ Т Е Р А Т У Р А

1.Н.М.Т в т в р и ч. Генераторы шума и измерение шумо­ вых характеристик. Изд. "Энергия", 1968.

2 . Б.Р.Л е в и н . Теоретические основы статистической радиотехники. Изд. "Сов.радио", 1969.

- 69 -

Н;Ф.Сысоев

ШУМОВЫЕ СВОЙСТВА ТРАНЗИСТОРНЫХ ПЕРЕХОДОВ В РЕЖИМЕ ПРОБОЯ

В качестве источников шумов в измерительных генераторах шума могут применяться различные приборы: тиратроны, шумовые диоды , шумящие резисторы, стабилитроны и другие. В [ 1 ] указана возмож­ ность использования в этих целях переходов транзисторов в режиме лавинного пробоя. Исследование различных типов транзисторов по­ казало, что наибольшим уровнем шума обладают кремниевые диффу - зионные транзисторы типа КТЭ01Е, КТЗОИ. Исследования шумовых свойств транзисторов проводились по блок-схеме, приведенной на рис.1.

Селективный вольтметр о

типа В6Ч

Регулируемый Источник стабилизатор

тока шума

Широквпо-^ | Вольтметр | лооный типа

усилитель ВЗ-15

Рис .!

При измерении действующего значения напряжения шумов £/ш ис­ пользовался широкополосный усилитель и вольтметр выпрямительной

системы типа ВЗ-15. Измерение шумов перехода база-эмиттер

в

режиме пробоя для партии транзисторов

/60 шт./ типа КТЗОШгака-

зали, что разброс

С/ш

достаточно велик /4 - SO

ив/.Математичес­

кое ожидание С/ш

для

данной партии транзисторов

составляло

 

13 мв. Следует также

отметить, что' С/ш

зависит от тока,

про­

текающего через переход /в опытах ток регулировался от 15 до

300 мка с целью получения максимальной величины

сУ!в/*

 

о



- 70 -

Уровень шумов переходов значительно изменяется при изменении температура окружающей среды. На рис.2 приведены такие зависи -

2

'

20

Й

~60

i,°C

Рис.2

мости для нескольких экземпляров транзисторов. Изменение напря­ жения шумов от изменения температуры составляет 50*100 мкв/°С.

При исследовании влияния изменения температуры на напряжение шумов С/ш было обнаружено необратимое снижение уровня шумов при нагревании транзисторов до 80<-90°С. После пяти-шести циклов нагреваний и остываний уровень шума отдельных транзисторов сни­ жался наполовину. Последующие подобные циклы не приводили к дальнейшему изменению. Подобные "тренировки" транзисторов лучше производить под током, так как "тренировки" в обесточенном со ­ стоянии не полностью стабилизировали [/ш .

Определение спектральных характеристик шумов переходов тран­ зисторов осуществлялось селективным микровольтметром типа B 6 - I . Типичные зависимости действующего значения напряжения шума в по­ лосе 10 кгц от частоты и тока через переход приведены на рис.3.

- 7* -

0,1

1

f.Meu,

Рис.3

Некоторые экземпляры транзисторов имели спектретьнне характе­ ристики с граничными частотами 100+200 кгц.

Вы в о д ы

1. Транзисторный переход в пробивном режиме может быть источ­ ником шумов значительной интенсивности..

2 . Действующее значение напряжения шума имеет большой разброс и значительную зависимость от температуры.

3. Использование переходов транзисторов в схемах генераторов шумов возможно лишь после их "тренировки" под током.

4 . Шумы переходов высокочастотных транзисторов в пробивном

режиме имеют более шировдй частотный диапазон, чем шумы стаби­ литронов .

-72 -

ЛИ Т Е Р А Т У Р А

i. Н. М. Т е т е р и ч . Генераторы шума и измерение шумовых характеристик. Изд. "Энергия", -1968.