Download document
.docx format · available to registered users
Document text
Группа Э29
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
ГОСТ
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
1.1. 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:
* Переиздание (ноябрь 1984 г.) с Изменением № I, .с утвержденным в марте 1982 г. (ИУС 6—82\г? 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; Rp—разделительный резистор; R—испытываемый резистор
Черт. 1
Сопротивление разделительного резистора должно быть таким же, что и сопротивление испытываемого резистора.
1.2.2. Напряжение, подаваемое от источника питания (U), вычисляют по формуле
U=UR -R+RR> ,
где UR— напряжение на испытываемом резисторе, В;
R — сопротивление испытываемого резистора, Ом;
Rp — сопротивление разделительного резистора, Ом.
Постоянное напряжение на испытываемом резисторе (UR) 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 РНомин 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 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.
1.4. Обработка результатов
1.4.1. Э.д.с. шумов резистора (£) в микровольтах вычисляют по формуле
£=^ш[1 +
где /?вх входное сопротивление усилителя в заданной полосе частот, Ом;
иш— напряжение шумов на испытываемом резисторе, мкВ.
1.4.2. Уровень шумов (Z?) в микровольтах на вольт вычисляют по формуле
£) = ——
UR
2. МЕТОД СРАВНЕНИЯ
2.1. Принцип измерения уровня шумов заключается в сравнении напряжения шумов на испытываемом резисторе с образцовым переменным напряжением.
2.2. Аппара ту р а
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 (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).
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
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).
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
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.
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.
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 (S) в децибелах.
2.3.4. При измерении суммарных Шумов вывод разделительного резистора 7?р, 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 (Г).
2.4. Обработка результатов
2.4.1. Уровень шумов для одной частотной декады (AZ) 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 табли