1. Значение потерь мощности сигнала в элементах схемы на входе измеряемого транзистора рекомендуется измерять на той же установке, на которой измеряют Кш. Коэффициент (а), кото­рый отражает потери мощности сигнала, рассеиваемой в данном элементе, определяют в относительных единицах по формуле

а=(1—КїїіД (13)

Кш2 /

где Кпп — значение минимального коэффициента шума, опреде­ляемое при отсутствии в схеме измеряемого элемента;

Кш2—значение минимального коэффициента шума, опреде­ляемое при включенном измеряемом элементе в схему между ГШ и остальной ее частью.

Методику измерения потерь в элементах схемы, приведенной на чертеже между выходом ГШ и измеряемым транзистором, при­водят в техническом описании на измеритель Кш-

Коэффициент потерь в элементах схемы (а,) должен соответ­ствовать условию

«г<1. (14)

Так как на результат измерения влияют потери во всех эле­ментах схемы на входе измеряемого транзистора, то определяют суммарный коэффициент потерь (аг)

а2=Еа;. (15)

і

Значения аг могут быть различными при измерении собствен­ного Кш измерительного тракта и при измерении Кш транзисторов в зависимости от настройки трансформаторов полных сопротив­лений.

    1. Аппаратура для измерения Кш должна одновременно из­мерять коэффициент усиления по мощности Кур в тех же режимах и условиях согласования, в которых измеряют Кш-

    2. Измерительные установки, предназначенные для измере­ния Кш транзисторов, должны обеспечивать измерение Кш до 20 дБ и должны иметь при этом основную погрешность при ис­пользовании рабочего ГШ, у которого ЭШТ в выключенном со­стоянии равно То, в пределах ±1 дБ на частотах ниже 180 МГц и ±0,6 дБ на частотах от 180 МГц и выше. Рекомендации по сниже­нию погрешности даны в приложении 2.

  1. ПОДГОТОВКА И ПРОВЕДЕНИЕ ИЗМЕРЕНИЙ

    1. Перед измерением следует включить аппаратуру и обеспе­чить ее прогрев в течение времени, предусмотренного в эксплуа­тационной документации на измеритель Кш-

    2. При использовании НГІІІ следует до начала измерений обеспечить выдержку, необходимую для установления заданной температуры, в течение времени, указанного в эксплуатационной документации на НГШ.

    3. Перед измерением проводят калибровку, в процессе ко­торой измеряют собственный коэффициент шума Кш соб измерите­ля шумовой мощности и индикатора. Калибровку проводят при помощи специальной согласованной перемычки, замыкающей на­коротко выводы базы и коллектора контактного устройства. При этом измерительный тракт согласуют на минимум Кш при помощи трансформатора полных сопротивлений Т2. Измерение собствен­ного Кш измерителя проводят с учетом поправок на потери.

    4. Измеряемый транзистор включают в контактное устрой­ство и устанавливают режим по постоянному току.

    5. Для определения Кш производят отсчет на индикаторе из­мерителя МОЩНОСТИ шумов При выключенном ГШ — Р1 и при включенном ГШ — р2, а также производят настройку трансфор­маторов полных сопротивлений: трансформатора Т2 на макси­мальное значение усиления, трансформатора ТІ на минималь­ное значение Кш, если иное условие не установлено в технических условиях на транзистор конкретного типа.

  2. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ

    1. Значение Кш определяют по результатам измерения в от­носительных единицах ИЛИ В децибелах (КшдБ =10 IgKme») по формуле

is G' Кш соб 1 /1 с

где G' значение СПМШ в относительных единицах, пересчитан­ное ко входу измеряемого транзистора, с учетом поправки на по­тери в элементах схемы между выходом ГШ и входом измеряемо­го пранзистора определяют по формуле

G' = G(l-a2), (17)

где G — значение СПМШ, приведенное в паспорте ГШ или по­лученное в результате градуировки;

01 — результат измерения мощности шума на выходе тран­зистора при выключенном ГШ, 0] пропорционально (То + Тс тр)

;



р2 — результат измерения при включенном ГШ, (р2—Pi) пропорционально ДТ’гш’,

Кш соб — собственный стандартный коэффициент шума измери­тельного тракта в сечении, где подключен измеряемый транзистор;

Кур — коэффициент усиления по мощности измеряемого тран­зистора.

При компенсации Кш соб до значения, равного единице, второе слагаемое в формуле (16) равно нулю.

  1. При использовании в измерениях НГШ значение Pi про­порционально (Гхол + Тетр), поэтому обработка результатов изме­рения в соответствии с алгоритмом, приведенным в п. 4.1, дает либо рабочий коэффициент шума МШраб, либо реальный коэффи­циент шума КШ ХОЛ*

Если СПМШ выражено в единицах То, то получают

[S’ 0'31 Кш СОб 1 /1 Ох

Аш раб— - ~

Р2—Р1 Лур

Тогда значение стандартного коэффициента шума определя­ют по формуле

у -f

(19)

70

где Т'хол—значение ЭШТ, на выходе НГШ, пересчитанное ко входу измеряемого транзистора, с учетом поправки на потери мощ­ности в элементах схемы между выходом НГШ и входом изме­ряемого транзистора, определяют по формуле

Е

^к»==7хоЛ(1-“2) + «2Л)-


(20)


сли СПМШ выражена в единицах Тхол, ТО получают

г

К UI ХОЛ


°хол


К ш соб 1

ХуР


(21)


де G'XOJI—значение СПМШ, выраженное в относительных еди­ницах относительно температуры Тхол, пересчитанное ко входу из­меряемого транзистора, с учетом поправки на потери мощности в элементах схемы между выходом НГШ и.входом измеряемого транзистора. О'хол определяют по формуле


(^ХОЛ


(22)



Кш соб хол — собственный реальный коэффициент шума изме­рительного тракта в сечении, где подключен измеряемый тран­зистор.

Значение стандартного коэффициента шума транзистора опре­деляют по формуле

(23)

Jo

  1. ПОКАЗАТЕЛИ ТОЧНОСТИ ИЗМЕРЕНИЙ

    1. Показатели точности измерения коэффициента шума тран­зистора должны соответствовать установленным в технических ус­ловиях на транзистор конкретного типа.

    2. При использовании ГШ, у которых ЭШТ на выходе вы­ключенного ГШ равна стандартной То, границы интервала (бАш), в котором с установленной вероятностью 0,9973 находится погрешность измерения, определяют по формуле

8/Гш=±31//'^^-У+а2/-^4гУ (24)

V 3/ Уз / ’

где /Сш осн — основная погрешность измерителя коэффициента шу­ма, приведенная в его эксплуатационной документации;

б/э — погрешность установления тока эмиттера;

а — коэффициент влияния, который определяют по фор­муле

й=^ш (эн (25)

д!3Кщн

где Кшн — норма на коэффициент шума в относительных еди­ницах, указанная в технических условиях на тран­зистор конкретного типа;

/эн — значение тока эмиттера, при котором производят из­мерение Кш, указанное в технических условиях на транзистор конкретного типа.

  1. При использовании НГШ, СПМШ которого отградуирова­на в единицах стандартной температуры То, границы интервала (йАш), в котором с установленной вероятностью 0,9973 находится погрешность измерения, определяют по формуле

4^(26)

где 67’хол= ^Х0Л • 100%—относительная погрешность ЭШТ на 'ход

выходе НГШ, выраженная через абсолютную погрешность АТХОЛ, указанную в паспорте на НГШ.

  1. При использовании НГШ, СПМШ которого отградуиро­вана в единицах Гхол, границы интервала (Жш), в котором с ус­тановленной вероятностью 0,9973 находится погрешность измере­ния, определяют по формуле



2( (27)

Уз

/



ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Обязательное

ТЕРМИНЫ И ПОЯСНЕНИЯ к ним

Термин

Пояснение

Примечание

Стандартная темпера­тура источника сигнала на входе измеряемого транзистора (Го)

Температура охлаж­денного источника сигна­ла (Тхол)

Эффективная шумовая температура входа тран­зистора (Ге тр)

Приращение эффектив­ной шумовой температу­ры на выходе включен­ного генератора шума (АГг ш)

Спектральная плот­ность мощности шума (СПМШ) (G)

Стандартная температура, по отношению к которой нормируют все шумовые параметры

Эквивалентная шумовая температура па выходе ох­лажденного источника сиг­нала, помещенного во вход­ную цепь измеряемого тран­зистора

Температура, на которую следует увеличить темпера­туру источника при стан­дартной температуре, чтобы мощность шумов на выходе нешумящего усилителя

(/Сш = 1) равнялась мощно­сти шумов усилителя с ис­точником сигнала на входе при стандартной темпера­туре

Величина, характеризую­щая избыточную спектраль­ную плотность шума КУ1 ш

Избыточная мощность шу­ма в полосе 1 Гц на выхо­де включенного генератора шума

Кроме стандартного коэффициента шума по отношению к температу­ре Tq нормируют выход­ную мощность генерато­ра шума, эквивалентную температуру других ис­точников и тг д. Го = 293 К

ГХ О Л Го

Мощность на выходе охлажденного источника сигнала

Рш хо л = /СГХолД^

Шумовая температура является шумовой ха­рактеристикой транзис­тора и однозначно свя­зана с Кш соотноше­нием

ГеТр = Г0ш-1)

Используют для рас­чета относительного зна­чения СПМШ:

А Гг ш

G— и

Ті

г Д

СГхОЛ— т' ХОЛ

СПМШ может выра­жаться в Дж/Гц, в еди­ницах абсолютной тем­пературы К, а также в относительных единицах. В последнем случае так­же используют термин: относительная шумовая температура (ОШТ)



Продолжение

Термин

Пояснение

Примечание

Стандартный коэффи-

Отношение мощности шу-

Нормируют стандарт-

циент шума (Кш)

мов на выходе транзистора

ный Кш шума при уело-


к той ее части, которая выз-

вии, что сопротивление


вана шумами сопротивле-

источника сигнала нахо-


ния источника сигнала при

дится при стандартной


температуре Г0=293 К

температуре 7'о=293 К и генерирует соответствен­но мощность тепловых шумов РШо, равную КТ0М

То+^е тр

Кш- т

1 0

Реальный коэффициент

Отношение полной мощ-

Поскольку источник

шума (Kin хол)

ности шумов на выходе

сигнала находится при


транзистора к той ее час-

температуре Гхол, то он


ти, которая вызвана шума-

в соответствии с этим ге-


ми сопротивления источни-

нерирует мощность теп-


ка сигнала, температура ко-

ловых шумов:


торого равна Гхол

Рш хол = і

?ХОл+ Т'е тр

Кш ХОЛ— т »

ХОЛ

ХОЛ

Рабочий коэффициент (Кш раб)

Отношение полной мощ-

Кш раб 7ол

ности шумов на выходе



транзистора, у которого на входе помещен источник

Аш хол 1 0


сигнала при температуре, равной Лол, к мощности,

Лол + Pq тр


Аш раб—


которая могла бы посту­пать на выход из источника

То


при температуре То

_ Та— Лол

Аш раб—Аш т

1 о

Минимальный коэффи-

Значение коэффициента

Понятие минимального

ЦИеНТ Шума (Яш mln)

шума транзистора в уело-

Кш в одинаковой степени


виях настройки входной и

применимо к стандарт-


выходной цепей, соответст-

ному Л’ш mln и к рабо-


вующее наименьшему зна-

чему /Сш раб mln И К XO-


чению коэффициента шума

ЛОДНОМу хол min

Оптимальный коэффи-

Значение коэффициента

—*

циент усиления по мощ-

усиления по мощности тран-


НОСТИ Кур опт

зистора в условиях настрой­ки входной и выходной цепей, соответствующих

Kui min




Продолжение

Термин

Пояснение

Примечание

Максимальный коэф­фициент усиления по МОЩНОСТИ (Кур max)

Значение коэффициента усиления по мощности тран­зистора в условиях настрой­ки входной и выходной це­пей на максимум усиления по мощности

Кур max СУЩЄСТВУЄТ только у транзисторов которые являются абсо лютно устойчивыми