WŁAŚCIWOŚCI SZUMOWE CZWÓRNIKA

1. WSTĘP.

Celem ćwiczenia jest zapoznanie z metodami pomiaru i opisu właściwości szumowych

czwórnika na przykładzie wzmacniacza napięciowego Unipan 233.7. Stopień wejściowy tego
wzmacniacza jest oparty na tranzystorach polowych, dzięki czemu wzmacniacz posiada
bardzo dużą impedancję wejściową.

2. PRZEBIEG ĆWICZENIA.

2.1. Połączyć układ pomiarowy zgodnie ze schematem blokowym przedstawionym na
rysunku.

Jako

ź

ródło

szumu

zastosować

rezystory w ekranowanej obudowie lub
rezystor dekadowy (dla małych rezystancji
– do ok. 100 Ω).

Analizator widma służy do pomiaru

funkcji gęstości widmowej mocy szumów
na wyjściu układu. Zmierzone widma
należy zapisać do komputera w celu
użycia ich do dalszych obliczeń. W ramce
przedstawione są nastawy analizatora
niezbędne do prawidłowego przeprowa-
dzenia pomiarów.

Zanotować

wartość

całkowitego

wzmocnienia

układu.

Wzmocnienie

wzmacniacza Unipan 237P na zakresie
100 mV wynosi 20 dB.

2.2. Pomiary należy przeprowadzić dla kilkunastu różnych wartości rezystancji źródła
sygnału R

s

. Jej wartość zmieniać w zakresie od 0 Ω do 10 MΩ.

Dla danej wartości rezystancji pomiary przeprowadzić w trzech zakresach częstotliwości:

800 Hz, 12.8 kHz oraz maksymalnej, jaką umożliwia analizator widma.

Przedwzmacniacz

Unipan 233.7

Ź

ródło

szumu

Analizator

widma

HP 35660A

PC

Nanowoltomierz selektywny

Unipan 237P

outputac

HP-IB

Nastawy analizatora HP 35660A

•

Trace Type,

LOG MAGNITUDE

•

Meas Data,

PSD CHANNEL 1

•

Scale,

X-AXIS LOG; BOTTOM REFERENCE

1 EXP-12 Vrms^2/Hz

•

Window,

UNIFORM

•

Local HP-IB,

ADRESSABL ONLY

•

Average,

AVERAGE

ON;

NUMBER

AVERAGES 100

•

Freq,

SPAN 800 Hz, 12.8kHz, 102.4kHz

•

Input,

CHANNEL 1 AUTORANGE

•

Start

3. SPRAWOZDANIE.

3.1. Narysować schemat szumowy badanego układu. Wykreślić funkcję gęstości widmowej
mocy równoważnego napięciowego źródła szumów.

3.2. Wykreślić wszystkie zmierzone widma S

uni

dla różnych wartość rezystancji źródła R

s

na

jednym wykresie. Dane pomiarowe otrzymane dla określonej wartości rezystancji (3 widma
dla różnych zakresów częstotliwości) należy połączyć w jeden wykres, eliminując ewentualne
zakłócenia.

3.3. Porównać wyniki pomiarów z wartością obliczoną na podstawie równania Nyquista.

3.4. Porównać wyniki pomiarów otrzymane przy użyciu rezystora dekadowego oraz
ekranowanej skrzynki dla tych samych wartości rezystancji R

s

.

3.5. Wyjaśnić

przyczynę

ograniczania

pasma

częstotliwościowego

zmierzonych

charakterystyk w zakresie dużych wartości rezystancji i częstotliwości. Obliczyć wartość
parametru powodującego ograniczenie i porównać z wartością katalogową.

3.6. Wykreślić zależność S

uni

(lub U

ni

) w funkcji rezystancji źródła dla kilku stałych wartości

częstotliwości. W polu wykresu zamieścić prostą określającą szum termiczny rezystora.
Dokonać próby oszacowania wartości S

in

(lub I

n

) równoważnego prądowego źródła szumów.

3.7. Wykreślić zależność współczynnika szumów F w funkcji rezystancji źródła i częstot-
liwości w postaci krzywych o stałym współczynniku szumów.

3.8. Porównać otrzymane wyniki z danymi katalogowymi dostarczonymi przez producenta.

Uwagi.
Wszystkie charakterystyki powinny być wykreślone w skali podwójnie logarytmicznej.
Do każdego z podpunktów sprawozdania dołączyć własne wnioski.

4. WYKAZ PRZYRZĄDÓW.

– Przedwzmacniacz Unipan 233.7
– Nanowoltomierz selektywny Unipan 237P
– Analizator widma HP 35660A
– Skrzynka ekranująca
– Rezystor dekadowy