---

Группа Э29

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

Г

РЕЗИСТОРЫ

Методы измерения уровня шумов

Resistors.

Methods of measuring noise level

ОСТ
21342.19-78*
(СТ СЭВ 2749—80)
Взамен
ГОСТ 3223—67 и
ГОСТ 11199—65 в части
метода проверки ЭДС
собственных шумов

Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 21 февраля 1978 г. № 508 срок введения установлен

с 01.07.79

Постановлением Госстандарта от 09.02.84 № 450

срок действия продлен до 01.07.89

> ~ ~~

Несоблюдение стандарта преследуется по закону

Настоящий стандарт распространяется на непроволочные резис­торы и устанавливает следующие методы измерения уровня шумов резистора:

косвенного измерения;

сравнения.

Общие условия при измерении уровня шумов резистора и тех­нике безопасности— по ГОСТ 21342.0—75.

Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 2749—80 и Публи­кации МЭК 195.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

1. МЕТОД КОСВЕННОГО ИЗМЕРЕНИЯ

   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.

   2. Аппаратура

      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 № I, .с утвержденным в марте 1982 г. (ИУС 6—82г? в

22 У0СГ Х/ЗўЛ./Ў-// ЗЛў.

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%.

ИП— источник питания постоянного тока; У—усилитель напряжения;

Д—квадратный детектор; V—вольтметр; R_p—разделительный резис­тор; R—испытываемый резистор

Черт. 1

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

U=U_R-^R+_R^R> ,

где U_R— напряжение на испытываемом резисторе, В;

R — сопротивление испытываемого резистора, Ом;

R_p— сопротивление разделительного резистора, Ом.

Постоянное напряжение на испытываемом резисторе (U_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.

Испытываемый резистор подключают к установке. Пере­менный резистор подключают выводами 1 и 3, причем подвижную систему устанавливают в среднее положение (посередине полногоугла поворота). Линейные и логарифмические резисторы подклю­чают 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.

£=^ш[1 +

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

и_ш— напряжение шумов на испытываемом резисторе, мкВ.

£) = ——
U_R

2. МЕТОД СРАВНЕНИЯ

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

   2. А п п а р а ту р а

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

      2. Входная цепь состоит из разделительного резистора (7?_р), 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).

      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- 24

грузке не менее 1,5 Вт. Погрешность измерения напряжения шу­мов, обусловленная шумами и пульсацией выходного напряжения источника постоянного тока, не должна превышать 0,5 дБ в слу­чае, когда постоянный ток проходит через испытываемый резистор с малым уровнем шумов.

—разделительный резистор; 7?—проверяемый резистор; /?_к—калибровочный резистор

Черт. 2

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).

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 1000±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, йеобходимое 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 1000±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. І а уровень 0 дБ принимают сигнал, равный 1 мкВ. Динамический диапазон систе­мы более +60 дБ должен быть не менее +10 дБ.

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.

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 (S) в децибелах.

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 (Г).

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 пренебречь.

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

При этом lg -f² =1.

В связи с тем, что спектральное распределение мощности шу­

в

мов резистора пропорционально

отношение мкВ/B обеспечи­

ает оценку шумов в любой частотной декаде.

ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND KD ND ND ND ND Ю Ю ND ND ЬО ND ND ND ND Ю *—

8СЛСЛСЛСЛСЛСЛСЛСЛСЛСЛСЛСЛСЛСЛСЛСЛСЛСЛСЛСЛСЛСЛСЛСЛСЛСЛСЛСЛСЛСЛЬОООСЛЬОФ

ФФФФФФФФФФФ о-о ффоофффф© о-о ффффффффффо

COGdCOCOCOCOCOCOCOCOCOCONDNDNDNDNDKDNDNDNDNDNDND*-- — *-*—*-*-*Т**-Г“^й-*-*- ©OOJ-I О Сл СЛ 4^ СО ND *- о О со 00 -м О СЛ СП 4^а- Со ND ф о соро мсьслрл^ cojd^-^ф о ND G3 СЛ *-J 00 и- СО 45». Ъ1 оо СО *- со СП V] СОЇО Ъэ 4^ СЛ *4 Оо ОЪо W Ъ1 *J“Ъоw"►рь."ел Q0 о

СО 00 -4 о О СЛ СЛ 4^- 4^ W СО СО ЬЭ NO Nd ЬО — •— »— >— и-

СЛФ К>т4 ND -J ND С0 СЛ JO 00 OQO^-tOCOCb^COtO-- О <0,00 M C5 O> 4*-4^ W CO CO

О О о О О О О Ф О О о Ld о> L- Vj V| '-Ч NO 4b. 00 *4^ ND © Ф*~ND CH © ND *4 ЬО M ND © СЛ ND

ПРИЛОЖЕНИЕ 1