1. МЕТОД КОСВЕННОГО ИЗМЕРЕНИЯ

1.1.    Принцип измерения уровня шумов заключается в предварительном измерении напряжения шумов на испытываемом резисторе с последующим вычислением суммарной э.д.с. тепловых и токовых шумов резистора (далее — э.д.с. шумов) и уровня шумов.

1.2.    Аппаратура

1.2.1. Структурная схема установки для косвенного измерения уровня шумов приведена на черт. 1.

Неравномерность частотной характеристики не должна превышать ±2 дБ в полосе частот 60—6000 Гц при ослаблении не ме-н,ее:

Издание официальное    Перепечатка    воспрещена

^    * Переиздание (ноябрь 1984 г) с Изменением М 1,

^    утвержденным    в    марте    1982    г.    л

(Гост libLfb. 19-// ЪМ Jl'MwCUtM'lUwlty

ЗНСМОиЧУЩапьО' (Mf ton    Л'У&Ю    uwt

fro oiof. 9^/4№fe «/ 3, И$3,

ГОСТ 21342.19-78 Стр. 2

20 дБ — на частоте 30 Гц;

10 дБ — на частоте 10000 Гц.

Отклонение граничных частот (60—6000 Гц) не должно превышать ±20%, причем отношение большей граничной частоты к меньшей должно составлять 100±10%.

Сопротивление разделительного резистора должно быть таким же, что и сопротивление испытываемого резистора.

1.2.2. Напряжение, подаваемое от источника питания (t/), вычисляют по формуле

U=U_R-^~,

где Ur— напряжение на испытываемом резисторе, В;

R— сопротивление испытываемого резистора, Ом;

/?_р — сопротивление разделительного резистора, Ом.

Постоянное напряжение на испытываемом резисторе (£/r) должно соответствовать его номинальной мощности рассеяния, но не должно превышать предельного рабочего напряжения.

Напряжение, подаваемое на выводы 1—2 линейных и логарифмических резисторов и 2—3 обратно логарифмических резисторов, должно соответствовать 0,5 Р_Номин и не превышать 0,8 предельного рабочего напряжения.

1.2.3.    Погрешность метода измерения уровня шумов (включая погрешность от пульсации напряжения питания) должна быть в пределах ±20%.

1.3.    Проведение измерений

1.3.1. Испытываемый резистор подключают к установке. Переменный резистор подключают выводами 1 и 3, причем подвижную систему устанавливают в среднее положение (посередине полного

угла поворота). Линейные и логарифмические резисторы подклю-чают выводами 1—2, обратно логарифмические резисторы — выводами 2—3, при этом подвижную систему устанавливают в положение, при котором сопротивление между этими выводами составит 80±10% полного сопротивления, измеренного между выводами 1—3.

На резистор подают постоянное напряжение и измеряют напряжение шумов.

1.4. Обработка результатов

1.4.1.    Э.д.с, шумов резистора (Е) в микровольтах вычисляют по формуле

_    Г    /?(*вх+Яр)1

^£-^и4¹⁺ R.. R, ]•

где /?_вх — входное сопротивление усилителя в заданной полосе частот, Ом;

и_ш — напряжение шумов на испытываемом резисторе, мкВ.

1.4.2.    Уровень шумов (D) в микровольтах на вольт вычисляют по формуле

2. МЕТОД СРАВНЕНИЯ

2.1.    Принцип измерения уровня шумов заключается в сравнении напряжения шумов на испытываемом резисторе с образцовым переменным напряжением.

2.2.    Аппаратура

2.2.1.    Структурная схема установки приведена на черт. 2 и состоит из системы постоянного тока, входной цепи и системы переменного тока.

2.2.2.    Входная цепь состоит из разделительного резистора (R_P), испытываемого резистора (R) и калибровочного резистора (/?_к). Для проведения измерения необходимо не менее четырех разделительных резисторов с сопротивлением от 1000. Ом до 1 МОм. Номинальная мощность рассеяния каждого резистора должна быть не менее 1 Вт, а допускаемое отклонение сопротивления ±1,0%. Сопротивление калибровочного резистора должно быть 1±0,01 Ом, а номинальная мощность рассеяния — не менее 0,5 Вт. Разделительный и калибровочный резисторы должны обладать малыми уровнями шумов (например проволочные резисторы).

2.2.3.    Система постоянного тока состоит из источника напряжения постоянного тока и электронного вольтметра постоянного тока.

Источник постоянного тока должен быть стабильным (в пределах ±1% за 8 ч) и обеспечивать напряжение до 400 В при на-

ГОСТ г\ 342.19—78 Стр. 4

Постоянное напряжение на испытываемом резисторе ([/), значения которого должны соответствовать указанным в таблице обязательного приложения 1, следует измерять электронным вольтметром постоянного тока с полным входным сопротивлением не менее 4 МОм в диапазоне частот 0—1600 Гц, с погрешностью измерения в пределах ±3% и постоянной времени менее 0,5 с. Шкала вольтметра должна быть откалибрована как в вольтах, так и децибелах (0 дБ должен соответствовать 1 В). Помехи, вносимые вольтметром при подключении его к входной цепи, не должны увеличивать результаты измерения напряжения шумов более чем на 0,2 дБ.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

2.2.4. Система переменного тока должна состоять из калибровочного источника переменного тока, полосового усилителя переменного тока с фиксированной полосой пропускания, квадратичного детектора и индикатора. Калибровочный источник переменного тока должен выдавать синусоидальное напряжение частотой

Стр. 5 ГОСТ 21342.19-78

1 ООО±20 Гц значением 0,6—0,7 мВ (действующее значение) на нагрузке 1 Ом. Точное значение калибровочного напряжения устанавливают при настройке системы. Стабильность выходного напряжения калибровочного источника за время, необходимое для калибрования, должна быть не хуже ±2%. Калибровочное напряжение должно обеспечивать показания измерительной установки, приведенной на черт. 2, до +60 дБ включительно. Уровень собственных шумов полосового усилителя при короткозамкнутом входе не более минус 6 дБ. Требуемый диапазон регулирования усилия, обеспечивающий калибрование в зависимости от условий на входе,— не менее 33 дБ. Полоса пропускания усилителя, измеренная на уровне половинной мощности, должна соответствовать значению 1 ООО± 50 Гц при неравномерности в плоской части кривой не более ±0,2 дБ и геометрическом центре на частоте 1000±50 Гц.

Эффективная полоса пропускания, определенная для уровней от 0,01 до 1,0, должна соответствовать 1000±40 Гц. За уровень 1,0 принимают коэффициент усиления по мощности на частоте 1000±40 Гц.

Примечание. Допускается использовать полосовые усилители с эквивалентной прямоугольной полосой пропускания, равной двум частотным декадам, с геометрическим центром на частоте 600±30 Гц.

Полное входное сопротивление усилителя в диапазоне частот 600—1600 Гц должно быть не менее 4МОм. Отсчетные устройства системы должны быть откалиброваны как в децибелах от минус 20 до плюс 60, так и в микровольтах для системы переменного тока и в вольтах для системы постоянного тока.

Погрешность детектора должна быть в пределах ±0,4 дБ. Постоянная времени детектора должна быть от 0,8 до 1,5 с.

Система переменного тока должна обеспечивать измерение сигналов в диапазоне от минус 20 до плюс 60 дБ. За уровень 0 дБ принимают сигнал, равный 1 мкВ. Динамический диапазон системы более +60 дБ должен быть не менее +10 дБ.

2.2.5. Погрешность измерения напряжения шумов должна быть в пределах ±10%, при доверительной вероятности 0,95.

2.3. Проведение измерений

2.3.1. Процесс измерения уровня шумов на установке, приведенной на черт. 2, должен состоять из трех последовательных этапов:

калибрования;

измерения шумов системы;

измерения суммарных шумов с одновременным измерением напряжения постоянного тока, подаваемого на испытываемый резистор. При измерении групп идентичных резисторов первый и второй этапы могут быть опущены при условии проведения их в начале измерения каждой группы.

ГОСТ 21342.19-78 Стр. 6

2.3.2.    При калибровании резистор, предназначенный для испытания, монтируют на испытательном стенде, и в цепь включают разделительный резистор согласно таблице обязательного приложения 1. При этом вывод разделительного резистора в месте подключения к источнику постоянного тока заземляют. Одновременно через калибровочный резистор подают калибровочное напряжение частотой 1000 ±20 Гц.

Регулятор усиления подставляют так, чтобы прибор, измеряющий напряжение шумов, показывал +60 дБ или эквивалентное значение.

2.3.3.    При измерении шумов системы калибровочное напряжение снимается, в то время как все остальные соединения остаются в соответствии с требованиями п. 2.3.2. После 5—6 с выдержки, в течение которой показание прибора стабилизируется, снимают показание значений шумов системы (5) в децибелах.

2.3.4.    При измерении суммарных Шумов вывод разделительного резистора R_p, который был заземлен, для операций, указанных в пп. 2.3.2 и 2.3.3, подключают к источнику постоянного тока и в результате этого напряжение постоянного тока подают на испытываемый резистор.

Калибровочное напряжение при этом отсутствует. Затем напряжение постоянного тока регулируют до требуемого значения. После 5—6 с выдержки снимают показания напряжения постоянного тока в децибелах (D) и суммарных шумов (Т).

2.4.    Обработка результатов

2.4.1. Уровень шумов для одной частотной декады (N) вычисляют по формуле

N=T—D.

Для точного вычисления уровня шумов резистора используют формулу

N=T—F(T—S)—D.

Значения F(T—S) при различных значениях разности (Т—S) приведены в таблице обязательного приложения 2.

Если разность (Т—S) превышает 15 дБ, то значение F(T—S) равно нулю и ею можно цренебречь.

Под одной частотной декадой понимают эквивалентную прямоугольную полосу пропускания с отношением крайних частот, равным 10.

При этом lg —=1.

В связи с тем, что спектральное распределение мощности шумов резистора пропорционально -j- , отношение мкВ/В обеспечивает оценку шумов в любой частотной декаде.

2Ш2.19-*-78

Рабочие условия измерения уровня шумов резисторов

ГОСТ 21342.19—78 Стр. 8

Стр. 9 ГОСТ 21342.19-78

ПРИЛОЖЕНИЕ 2 Обязательное