Устройство для измерения параметра низкочастотного шума

Устройство для измерения параметра низкочастотного шума

Реферат

Изобретение относится к области радиоизмерений, а именно к измерению шумов полупроводниковых изделий, и может быть использовано для лабораторных и цеховых измерений параметра шума γ.

Известно устройство [1], применимое для непосредственного получения параметра низкочастотного шума γ, в конструкции которого применяются два независимых канала, работающих в одинаковой полосе частот на разных центральных частотах, дифференциальный усилитель, логарифмическая шкала и устройство автоматической регулировки усиления, позволяющее автоматически калибровать коэффициент усиления устройства через предварительный усилитель.

Недостатком данного устройства является высокая погрешность измерений, связанная с применением всего двух значений измеренного низкочастотного шума для получения параметра шума γ.

Известно устройство [2], позволяющее измерять параметр шума γ с повышенной точностью с помощью измерений значений шума на нескольких частотах через широкополосный усилитель.

Недостатком данного устройства является применение широкополосного усилителя, позволяющего проводить измерения в широком диапазоне частот с низкой погрешностью.

Изобретение направлено на увеличение достоверности измерений при сохранении возможности непосредственного получения значения параметра шума γ на шкале прибора.

Это достигается тем, что в схему устройства между исследуемым изделием и логарифмической шкалой вводятся дополнительно два параллельных независимых канала, работающих в одинаковой полосе частот на разных центральных частотах, дифференциальный усилитель, устройство автоматической регулировки усиления, позволяющее автоматически калибровать коэффициент усиления, предварительный усилитель, схема усреднения сигналов с двух дифференциальных усилителей основных и дополнительных каналов для подачи сигнала на шкалу прибора.

На чертеже дана блок-схема предлагаемого устройства. Оно содержит исследуемое изделие 1, предварительный усилитель 2 и предварительный усилитель 3 с изменяемыми коэффициентами усиления, селективный канал прямого усиления 4, селективный канал прямого усиления 5, селективный канал прямого усиления 6, селективный канал прямого усиления 7, в каждом из которых есть квадратичный детектор, автоматическую регулировку усиления 8, автоматическую регулировку усиления 9, предварительного усилителя 2 и предварительного усилителя 3. Кроме того, в измерителе имеется дифференциальный усилитель 10 и дифференциальный усилитель 11, схема усреднения сигналов 12 и логарифмическая шкала 13.

Устройство работает следующим образом. Шумовой сигнал исследуемого изделия 1, после предварительного усиления 2 и 3 подается на две пары селективных каналов прямого усиления 4, 5 и 6, 7 с квадратичными детекторами и центральными частотами усиления 200 Гц, 1 кГц и 100 Гц, 500 Гц. Ширина полосы частот в каналах Δf равна 200 Гц. Введение автоматической регулировки усиления 8, 9 изменяет коэффициент усиления предварительного усилителя 2, 3 таким образом, что на выходе селективных каналов прямого усиления 4, 7 напряжение остается постоянным. Сигнал с выходов селективных каналов подается через дифференциальные усилители 10, 11 на схему усреднения 12 и шкалу вольтметра 13, отградуированную в значениях γ. Применение измерений с помощью четырех селективных усилителей позволяет повысить точность получения параметра шума γ за счет контроля напряжения шума на 4 частотах.

Источники информации

1. Устройство измерения параметра низкочастотного шума γ. Патент РФ №2294545. Опубл. 27.02.2007. Бюл. №6

2. Кострюков С.А. Автоматизированная установка для измерения СПМ низкочастотных шумов // Мат. докл. научн. - техн. сем. "Шумовые и деградационные процессы в полупроводниковых приборах". М.: 2004. С.106-109.

Устройство для измерения параметра низкочастотного шума γ, включающее в себя два основных независимых канала усиления, к выходу которых подключен дифференциальный усилитель с подачей сигнала на логарифмическую шкалу и устройство автоматической регулировки усиления предварительного усилителя между исследуемым изделием и независимыми каналами усиления, отличающийся тем, что в схему устройства параллельно введены два дополнительных канала селективного усиления с предварительным усилителем на входе с управляемым коэффициентом усиления с выхода одного из дополнительных каналов усиления, выходные сигналы которых подаются на дифференциальный усилитель, с выхода которого сигнал усредняется с выходным сигналом дифференциального усилителя двух основных каналов усиления через схему усреднения, с выхода которой сигнал подается на логарифмическую шкалу, непосредственно отображающую параметр низкочастотного шума γ, при этом все четыре канала работают в одинаковой полосе частот на разных центральных частотах.