ГОСТ 21342.19-78 Резисторы. Методы измерения уровня шумов

^ЩП MW. ^-U W ^ О/ ОЗУО

\пШ^ fc 07&7 93 f. IW ^ t_f Л

Группа ЭН

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

ГОСТ

РЕЗИСТОРЫ

Методы намерения уровня шумов

Resistors.

.Methods of measuring noise level

21342.19-78*

(СТ СЭВ 2749—80) Вэомсн ГОСТ 3223—67 м

ГОСТ 11199-6$ в части метода проверки ЭД С собственных шумов

Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Миммстроя СССР от 21 февраля 1978 г. Не 108 срок введения установлен

с 01.07,79-

Постановлением Госстандарта от 09.02.84 Не 410

срок действия продлен до 01.07.89-

1 —————

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 2749-8-0 и Публикации МЭК 195.

(Измененная редакция, Изм. № I).

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 шумо-в 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 должка превышать ±2 дБ в полосе частот 60—6000 Гц при ослаблении не ме-нее:

Иудаике официальное Перяпечатко воспрещена

★

• Переиздание (ноябрь 1984 г) с Изменением .V I. игверяденным в марге 1982 г. (МУС 6—a

22 wcr WWaM?-7J VW jV^OMiMw^

^стал/^f^^ (Mf еггз Тоу^.М *МЗ<ю t^c

ГОСТ 11342.19*—Г> Стр. 2

20 дБ — на частоте 30 Гн;

10 дБ — на частоте 10000 Гц.

Отклонение граничных частот (60—6000 Гн) не должно превышать ±:20%. причем отношение большей граничной частоты к меньшей должно составлять 1ОО± 30%.

Я/?—источник питания постоянного тока; У—усилитель гакрижеими: Д—квадратный детектор; У-вольтметр: Я„—рахелителысий ронс-тор: Д’—иептлызиеиий репитер

Черт. )

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

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

где Ик— напряжение на испытываемом резисторе, В;

R— сопротивление испытываемого резистора. Ом;

/?_р— сопротивление разделительного резистора. Ом.

Постоянное напряжение на испытываемом резисторе (l/_s) 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 Люиик 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 3:20%,

1.3. Проведение измерений

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

23

Стр. 3 ГОСТ 21 MJ. 19—78

угла 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±Ю% полного сопротивления, измеренного между выводами 1-3.

На резистор подают достоянное напряжение н измеряют напряжение шумов.

1.4. Обработка результатов

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

-4+^4-

где К»_к— входное сопротивление усилителя в заданной полосе частот. Ом;

и_ш— напряжение шумов на испытываемом резисторе, мкВ.

1.4.2. Уровень шумов (Л) в микро-вольтах на вольт вычисляют по формуле

2. МЕТОД СРАВНЕНИЯ

2.1. Принцип измерения уровни 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 (/<>), испытываемого резистора (R) и калибровочного резистора (R_K). 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 должшо быть 1=0,01 Ом. а номинальная мощность рассеяния — нс 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-24

ГОСТ Ш42.19-71 С.р. 4

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.

Лр' рлдслчтглкний резистор. ^—проййрж-ммА резистор; Я,—жйлнбролоч.шА p«jHO<p

Черт. 2

Постоянное напряженке на испытываемом резисторе (У), значения которого должны соответствовать указанным в таблице обязательного приложения 1, следует измерять электронным вольтметром постоянного тока с полным входным сопротивлением ле 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 25

Стр. S ГОСТ 21342.19—72

!000±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 ла черт. 2, да +60 дБ включительно. Уровень собственных шумов полосового усилителя при короткозамкнутом входе нс 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 ОСЮ±50 Ги при неравномерности в плоской части кривой не более ±0.2 дБ я геометрическом центре на частоте 1000±50 Гн.

Эффективная полоса пропускания, определенная для уровней от 0.01 до 1.0. должна соответствовать 1 000 ±40 Гы. За уровень 1,0 принимают коэффициент усиления но мощности на частоте 1000±40 Гн.

Примечание. Допускается использовать полосовые усилителя с эквивалентной прямоугольной полосой пропускания, равной двум частотным декадам;, с геометрическим центром на частоте 6<Х>*30 Гц.

Полное входное сопротивление усилителя в диапазоне частот 600—1600 Гц должно быть не менее 4М0м. Отсчетные устройства системы должны быть откалиброваны как в децибелах от минус 20 до плюс 60» так к в микровольтах для системы переменного тока н 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 опушены при условии проведения их в начале измерения каждой, группы.

26

ГОСТ 21342.1»—7в 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 4-60 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.

2.3.4. При измерении суммарных шумов вывод разделительного резистора R_r, который был заземлен, для операций, указанных в пп. 2.3.2 н 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—G 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 (V) вычисляют по -формуле

N^T—D.

’Для точного вычисления уровня шумов резистора используют формулу

^=,T—F(T—S}~D.

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

Если разность (Г—S) превышает 15 дБ, то значение F(T—S) равно нулю и сю можно пренебречь.

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

При этом 1g—р- —1.

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

27

«Ор. 7 ГОСТ 2042.19—7*

ПРИЛОЖЕНИЕ /

Обязательное

Рабочие условия измерения уровня шумов резистором

за

ГОСТ 21342.1*— 7# Стр. 8

ГГ раУолмеят

•29

Стр. 9 ГОСТ 11MU9-ZI

ПРИЛОЖЕНИЕ 2‘

Обязательна.*

Поправочным коэффициент на шумы системы

30