ГОСТ 21342.19-78

'TafjY) 19-H 9? o# CSr90 Ш2Х CUtfen^J^

пЛлАшо \fo oJ.Ol.93 / IW W, Mwj.

’ *УДК 621.316.8 : 621.391.822.08 : 006.354 ' Группа Э29

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

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:

Издание официальное Перепечатка воспрещена

★

* Переиздание (ноябрь 1984 г) с Изменением № 1,

^ утвержденным в марте 1982 г. (МУС 6—821<^ а

и ОСТ уО-о^аи^ьxuwi-b

C4WQMQQJfrnbcu Ct&p Xi? {A.6S У£&Q

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%.

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

Д—квадратный детектор, V—вольтметр, Rp—разделительным 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 ,

где UR — напряжение на испытываемом резисторе, В;

R— сопротивление испытываемого резистора, Ом;

Rp — сопротивление разделительного резистора, Ом.

Постоянное напряжение на испытываемом резисторе (t/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 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 подклю-чают 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

На резистор подают постоянное напряжение и измеряют напряжение шумов.

1.4. Обработка результатов

1,4.1. Э.д.с, шумов резистора (Е) в микровольтах вычисляют по формуле

где R вх— входное сопротивление усилителя в заданной полосе частот, Ом;

Uш— напряжение шумов на испытываемом резисторе, мкВ.

1.4.2. Уровень шумов (D) в микровольтах на вольт вычисляют по формуле

2.1. Принцип измерения уровня 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 (/?р), испытываемого резистора (R) и калибровочного резистора (Rк). 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

1—3.

R (Rex^~ Rp)

Rbx * Rp

2. МЕТОД СРАВНЕНИЯ

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.

/?р—разделительный резистор, Я—проверяемый резистор; RK—калибровочный резистор

Черт. 2

Постоянное напряжение на испытываемом резисторе (t/), 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 Гд 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 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. 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 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 Rp, 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 (7).

2.4. Обработка результатов

2.4.1. Уровень шумов для одной частотной декады {N) вычисляют по формуле

N = T—D.

Для точного вычисления уровня шумов резистора используют формулу

N = 7—F (7—S) —D.

Значения 7(7—S) при различных значениях разности (7—S) приведены в таблице обязательного приложения 2.

Если разность (7—5) превышает 15 дБ, то значение 7(7—S) равно нулю и ею можно дренебречь.

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

При этом lg

= 1.

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

Рабочие условия измерения уровня шумов резисторов

Для номинальной мощности рассеяния 0,5 Вт и более

Для номинальна рассеяния 0,25;

Продолжение

ПРИЛОЖЕНИЕ 2 Обязательное

Поправочный коэффициент на шумы системы