Садоводы и дачники Среда, 24.01.2018, 02:52
Приветствую Вас Гость | RSS
Меню сайта
Дачи саратова
Реклама
Форма входа
Главная » Статьи » Полезные статьи [ Добавить статью ]

Современная радиоэлектроника

Факторы шумов приемника

Беглый взгляд на множество частей приемника и множество форм, которые может принимать каждая из них, с достаточной ясностью показывает, что точное определение предельной чувствительности приемника нелегкая задача, и еще труднее проанализировать влияние отдельных частей и характеристик приемника на чувствительность.

Каждая часть приемника-от входных клемм до наблюдателя - играет существенную роль в решении этой проблемы, и каждый приемник представляет, так сказать, специальный случай. Трудность строгого определения понятия предельной чувствительности приемника привела к определению и измерению другой более точной величины - шумового фактора или шумового числа приемника.

Эта величина дает основу для сравнения приемников между собой и для более полного исследования предельной чувствительности данного приемника. Приемник, не имеющий внутренних источников шумов, называется идеальным приемником. Чувствительность такого приемника ограничивается только тепловыми шумами, создаваемыми в сопротивлении источника сигнала. Реальные приемники, имеющие внутренние источники шумов, менее чувствительны.

Эти положения сформулированы математически в следующих параграфах. Для приемника с линейным усилением', присоединенного к источнику сигнала с номинальной мощностью s в диапазоне частот и номинальной мощностью тепловых шумов (возникающих в сопротивлении источника сигнала) в том же частотном диапазоне: &n = постоянная Больцмана, абсолютная температура сопротивления источника сигнала (обычно принимаемая равной 300°К).

Понятно, что F является функцией полного сопротивления источника сигнала, так как зависит от "качества согласования" источника сигнала с приемником на частоте сигнала и на зеркальных частотах и гармониках, а выходная мощность шумов &N также зависит от полного сопротивления источника сигнала. Полная зависимость величины F от сопротивления источника сигнала настолько сложна, что в настоящее время оптимальная величина полного сопротивления источника сигнала может определяться только экспериментальным путем.

Вследствие зависимости фактора шумов от полного сопротивления источника сигнала необходимо определить величину полного сопротивления источника, соответствующего данной величине фактора шумов. Фактор шумов в таком виде, как он определяется уравнением, употребляется обычно только в математических анализах. Практический интерес представляет так называемый эффективный или средний фактор шумов - величина, которая относится ко всей полосе приема приемника. Средний фактор шумов вычисляется как некоторое среднее значение v отнесенное к усилению приемника для всего диапазона приемника.

Измерение фактора шумов с помощью сигнал-генератора незатухающих колебаний
Таким образом, если определена номинальная мощность сигнал-генератора, при которой отношение выходного сигнала к шумам равно единице, и измерена величина J3, то F вычисляется из уравнения. Обычно сигнал-генератор незатухающих колебаний имеет аттенюатор, отградуированный таким образом, что можно осуществлять изменение номинальной мощности и определять ее величину.

Электронные преобразователи

Электронный преобразователь механических величин в электрический сигнал представляет собой электронную лампу, отдельные электроды которой могут смещаться одни относительно других под воздействием измеряемого внешнего воздействия.

Конструктивно подобные преобразователи могут представлять собой диоды с перемещаемыми анодами, триоды с перемещаемыми анодами или сеткой и т. д. Наиболее простой и распространенной является конструкция в виде диода с перемещаемым анодом. Конструкция механотрона выполняется таким образом, что под воздействием измеряемой величины (смещения или силы) подвижный анод перемещается практически параллельно неподвижному катоду.

При постоянстве тока эмиссии и напряжения между электродами анодный ток механотрона однозначно определяется расстоянием управляемого анода относительно катода: при увеличении расстояния между ними напряженность электрического поля уменьшается, в результате чего соответственно уменьшается и анодный ток; при приближении анода к катоду анодный ток пропорционально возрастает. Несмотря на кажущуюся простоту схем и прибора, при работе с механотроном необходимо соблюдать ряд особых условий.

Прежде всего нужно обратить особое внимание на правильность крепления механотрона. Крепление рекомендуется производить за узкую часть фланца Б (13±0,2 мм), на которую предварительно следует наклеить эпоксидной смолой жесткое металлическое кольцо. Собственное измерительное усилие Рм соответствует силе, приложенной к штырю на расстоянии 2 мм от его конца, при которой анодные токи уравновешиваются однако положение ее должно быть ориентировано так, чтобы направление механического воздействия было перпендикулярно плоскости анодов механотрона.

При измерениях механотрон должен быть защищен от прямых потоков теплого или холодного воздуха. Если же точность измерения механотроном должна превышать 1 мкм, необходимо, чтобы колебания температуры не превышали ±1°С. Для обеспечения линейности не хуже 1% выходной характеристики измерительной схемы с механотроном сопротивления анодных нагрузок должны быть в 3-3,5 раза больше внутреннего сопротивления Ri каждой половины лампы.

При особо точных измерениях нестабильность анодного напряжения механотрона не должна превышать 0,1%, а колебания напряжения накала 1%. Основное назначение механотрона прецизионное измерение малых перемещений и сил. Высокая чувствительность механотрона позволяет конструировать на его основе относительно простые электронные измерители с высокой разрешающей способностью. Высокая чувствительность схемы позволяет в ряде случаев отказаться от усиления и подключать механотрон непосредственно к электронному или магнитоэлектрическому осциллографу.

Абсолютный измеритель мощности

Термисторная головка односантиметрового диапазона не может рассматриваться как приемлемый абсолютный измеритель мощности. Величина потерь изменяется от головки к головке и зависит в значительной мере от совершенства механических подгонок и от чистоты поверхности рассматриваемой головки.

Первое указание о наличии потерь было получено в результате вычислений сопротивлений к измерительному прибору, необходимых для стандартизации чувствительности двухдисковой мостовой схемы, использующей бусинки односантиметрового диапазона с известными значениями В и С.

Вычисленные сопротивления шунтов были гораздо меньше тех, которые оказались необходимыми для соответствия чувствительности моста и водяной нагрузки. После других возможных причин расхождения пришли к тому выводу, что головка должна обладать потерями. Оказалось, установленные в головке одного и того же типа, давали результаты, совпадающие в пределах ошибок измерения, при условии, что поддерживающие проволочки термистора имели общую длину в пределах от 0,05 до 0,06 дюймов.

При длине поддерживающих проволочек порядка 0,10 дюйма измеренная термистором мощность была приблизительно на 15% меньше, чем измеренная барретором. Это показывает, что в диапазоне имеет место некоторое рассеяние высокочастотной мощности в поддерживающих бусинку проволочках. Термисторная бусинка с поддерживающими проволочками длиною 0,05 дюйма работала в диапазоне сопротивлений от 81 до 181 рабочее сопротивление бусинки не влияло на измеренную мощность при условии, что производилось согласование головки для каждого уровня сопротивления.

Эти эксперименты, однако, не дают никаких выводов в отношении того, что является более подходящим в качестве абсолютного измерителя мощности-термистор (с короткими крепящими проволочками). Термистор работал в сбалансированном мосте постоянного тока, все сопротивления которого были сверены с прецизионным потенциометром.

Термисторная головка была уплотнена серебряной пастой и отсутствие утечки высокочастотной мощности было проверено путем перемещения поглощающих и отражающих предметов вблизи головки; как оказалось, это перемещение не сопровождалось соответствующими изменениями показаний гальванометра в мосте. Неприятная утечка на видеочастоте от импульса модулятора была устранена установкой экранированного шунтирующего конденсатора во входном кабеле постоянного тока, питающею мост.

Примененная водяная нагрузка была типа со щелевой связью, в которой отсутствует утечка высокочастотной мощности. Водяная нагрузка была применена с системой с закрытым потоком. Для уменьшения большой мощности, даваемой магнетроном до величины порядка нескольких милливатт, обычно измеряемой с помощью термисторного моста, использовался калиброванный направленный ответвитель. Окончательное сравнение результатов, получаемых с водяной нагрузкой и термистором, требовало десятикратного повторения опытов.

Категория: Полезные статьи | Добавил: qaza (26.05.2017)
Просмотров: 936 | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
Поиск
Друзья сайта
  • СтройкаСтрой — Строительный портал, строительство и ремонтИ
  • Недвижимость Саратова и области
  • Реклама
    Статьи
    Реклама
    Статистика
    Категории раздела
    Дачные новости [20]Полезные статьи [720]
    Статьи для садоводов [3]Дачи [632]
    Законы и правила для дачников [4]
    Copyright MyCorp © 2018