Главная -> Книги

(0) (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14) (15) (16) (17) (18) (19) (20) (21) (22) (23) (24) (25) (26) (27) (28) (29) (30) (31) (32) (33) (34) (35) (36) (37) (38) (39) (40) (41) (42) (43) (44) (45) (46) (47) (48) (49) (50) (51) (52) (53) (54) (55) (56) (57) (58) (59) (60) (61) (62) (63) (64) (65) (66) (67) (68) (69) (70) (71) (72) (73) (74) (75) (76) (77) (78) (79) (80) (81) (82) (83) (84) (85) (86) (87) (88) (89) (90) (91) (92) (93) (94) (95) (96) ( 97 ) (98) (99) (100) (101) (102) (103) (104) (105) (106) (107) (108) (109) (110) (111) (112) (113) (114) (115) (116) (117) (118) (119) (120) (121) (122) (123) (124) (125) (126) (127) (128) (129) (130) (131) (132) (133) (134) (135) (136) (137) (138) (139) (140) (141) (142) (143) (97)

зеваться пробником, изготовленным из цоколя лампы, вставляемым в ламповые панели предшествующего и последующего каскадов. Испытания высокочастотных усилителей целесообразно начинать с определения уровня собственных шумов.

Коэффициент шума. Одним из важнейших показателей высокочастотных усилителей является уровень собственных (внутренних) шумов, обусловленный тепловыми и дробовыми шумами элементов устройства.

Уровень собственных шумов ограничивает величину наименьшего сигнала, который может быть усилен. Принято величину собственных шумов характеризовать коэффициентом шума («фактором шума»), который показывает, во сколько раз отношение мощности сигнала к мощности шума на выходе линейной части идеального бесшумного усилителя больше, чем отношение этих мощностей на выходе линейной части реального усилителя:

Рс.ид.вых

v Рш.ид.вых

Дш--ъ-~

Ш.ВЫХ

Если при измерениях установить уровень сигнала на входе равным уровню шумов, то знаменатель выражения

будет равен единице и тогда /Сш= "" . Очевидно,

"ш.ид.вых

что отношение сигнала к шуму на выходе идеального усилителя при неизменной полосе пропускания равно этому

отношению на входе, т. е. /Сш= /""" . С другой сто-

ш.ид.вх

роны, если заменить все действительные источники шумов внутри усилителя одним эквивалентным источником шума, включенным на входе Ящ.вх и создающим на выходе шумовую мощность, равную мощности действительных источников, выражение для коэффициента шума, отнесенного ко входу, будет:

Полагая, что при измерениях обеспечивается согласование источника сигнала с входом усилителя, получим



мощйость тепловых шумов на согласованной нагрузке равной Рш.ид = АГ„Д[э. Отсюда

Если на вход испытываемого усилителя подать калиброванную мощность сигнала Яс.вх такой величины, чтобы результирующая мощность на выходе удвоилась по сравнению с мощностью, обусловленной только собственными шумами, то при этом мощность сигнала будет равна эквивалентной мощности собственных шумов Рс .вх - Рш.вх

В общем случае мощность сигнала может быть увеличена в любое п число раз и тогда:

Рс.вх

При слишком малом п уменьшается точность отсчета, а при большой величине п возможно увеличение нелинейных искажений за счет нелинейной части амплитудной характеристики.

Учитывая, что шумы распределены равномерно в широком диапазоне частот, а испытываемый усилитель и измерительные приборы имеют конечные полосы пропускания, важное значение приобретает отношение ширины полосы пропускания испытываемого усилителя к полосе измерительных приборов. Если ширина полосы пропускания измерительных приборов больше ширины полосы измеряемого шума, то в этом случае будет измеряться усредненный шум в полосе частот испытываемого усилителя. Определенный таким образом коэффициент шума называют усредненным в полосе или интегральным. Если ширина полосы пропускания измерительных приборов много меньше полосы измеряемого шума, то коэффициент шума называют одночастотным или дифференциальным. Чаще используют понятие ко-эффициента шума, усредненного в полосе частот.

В многокаскадном усилителе коэффициент шума определяется в основном первой лампой и ее входной цепью. При наличии двух последовательно включенных усилителей, обладающих одинаковыми полосами пропу-



еканий, коэффициенты шума Котбрых известны, общий коэффициент шума определяется по следующей формуле;

I Кш2 1

Лш.общ - Лш1П~ ь- >

где Кр - коэффициент усиления по мощности первого усилителя.

Существуют два основных метода измерения коэффициента шума: метод генератора стандартных сигналов и метод шумового генератора. В обоих методах измерений при подключении приборов к усилителю должно обеспечиваться согласование. Наиболее желательным является случай, когда внутреннее сопротивление генератора равно сопротивлению источника, с которым должен работать усилитель. При необходимости включения в схему переходного согласующего устройства его следует рассматривать в качестве источника тепловых шумов.

При выборе выходного прибора необходимо, чтобы он имел большую постоянную времени, поскольку мгновенная мощность шумов хаотически меняется около среднего значения и для получения истинного значения измерения следует производить в течение длительного времени. В качестве выходных приборов могут использоваться ламповые вольтметры, осциллографы и мостовые схемы с термосопротивлением, которые обеспечивают измерения малых мощностей с наибольшей точностью. Недостатком мостовых схем является их сложность и зависимость показаний от температуры окружающей среды. Выбор выходных измерительных приборов зависит от схемы испытываемого усилителя и требований к точности.

В случае, когда напряжение на выходе испытываемого усилителя оказывается недостаточным для нормальной работы индикатора, в схему измерений включают устройства, обеспечивающие дополнительное усиление. Возможно включение специального супергетеродинного приемника или схемы прямого усиления, полоса пропускания и коэффициент шума которых определены и постоянны при всех измерениях (рис. 13-17). Полоса пропускания этих устройств может быть взята меньше ширины полосы пропускания испытываемого 302



(0) (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14) (15) (16) (17) (18) (19) (20) (21) (22) (23) (24) (25) (26) (27) (28) (29) (30) (31) (32) (33) (34) (35) (36) (37) (38) (39) (40) (41) (42) (43) (44) (45) (46) (47) (48) (49) (50) (51) (52) (53) (54) (55) (56) (57) (58) (59) (60) (61) (62) (63) (64) (65) (66) (67) (68) (69) (70) (71) (72) (73) (74) (75) (76) (77) (78) (79) (80) (81) (82) (83) (84) (85) (86) (87) (88) (89) (90) (91) (92) (93) (94) (95) (96) ( 97 ) (98) (99) (100) (101) (102) (103) (104) (105) (106) (107) (108) (109) (110) (111) (112) (113) (114) (115) (116) (117) (118) (119) (120) (121) (122) (123) (124) (125) (126) (127) (128) (129) (130) (131) (132) (133) (134) (135) (136) (137) (138) (139) (140) (141) (142) (143)