SU813293A1 - Device for measuring noise of diodes - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано при проектирований устройств дл  измерени  шумов диодов. Шумы дио дов завис т от параметров детектируе мых сигналов. Так шумы СВЧ диодов .за вис т от мощности и частоты детектируемого СВЧ сигнала. Поэтому шумы диодов измер ют в присутствии рабочи сигналов, амплитудные шумы которых мешают измерению шумов диодов. Известны устройства дл  измерени  шумов диодов, состо щие из генератора , частотомера, ферритового вен тил , генератора шума, фильтра, прецизионного аттенюатора, аттенюатора, направленного.ответвител , измерител мощности, контролируемого диода, уси лител  промежуточной частоты и измерительного прибора 11. Однако эти устройства имеют малую чувствительность измерений, котора  ограничиваетс  амплитудными шумами генератора. Наиболее близким по своей сущности техническим решением к изобретению  вл етс  устройство, в котором, с целью повышени  чувствительности, амплитудные шумы генератора подавл ютс  и которое состоит из генератора делител  мощности, двух диодов, дифференциального усилител  и анализагтора спектра 121. Недостатками данного устройства  вл ютс  мала  точность и чувствительность измерений, объ сн ющиес  тем, что в устройстве измер ютс  шумы двух диодов и дл  определени  шумов отдельного диода суммарные шумы дел т-, с  на два, то ес-ть делаетс  предположение об идентичности шумов диодов . ПОЭТОМУ в случае неидентичности шумов диодов точность мала. Чувствительность устройства ограничиваетс  шумами дифференциального усилител . Цель изобретени -повышение чувствительности и точности измерений. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство, содержащее последовательно соединенные генератор, делитель мощности, первый дифференциальный усилитель, ко входам которого подключены два диода, первые перемножитель и фильтр, а также перестраиваемый генератор, подключенный ко второму входу первого перемножител , введены последовательно соединенные третий диод, второй дифференциальный усилитель, второй перемножитель, второй фильтр, третий перемножитель,The invention relates to a measurement technique and can be used in the design of devices for measuring diode noise. The noise of the diodes depends on the parameters of the detected signals. Thus, the noise of the microwave diodes depends on the power and frequency of the detected microwave signal. Therefore, the diode noise is measured in the presence of operating signals, the amplitude noise of which interferes with the measurement of diode noise. Devices for measuring diode noise are known, consisting of a generator, a frequency meter, a ferrite ventilator, a noise generator, a filter, a precision attenuator, an attenuator, a directional response, a power meter, a controlled diode, an intermediate frequency amplifier, and a measuring device 11. However, these devices have a low measurement sensitivity, which is limited by the amplitude noise of the generator. The closest in essence technical solution to the invention is a device in which, for the purpose of increasing sensitivity, the amplitude noise of the generator is suppressed and which consists of a power divider generator, two diodes, a differential amplifier and a spectrum analyzer 121. The disadvantages of this device are small the accuracy and sensitivity of the measurements, which are explained by the fact that the device measures the noise of two diodes and, for determining the noise of a separate diode, the total noise is divided by, from two to two, then the EC does speculation about the identity of the noise diode. Therefore, in the case of non-identical diode noise accuracy is low. The sensitivity of the device is limited by the noise of the differential amplifier. The purpose of the invention is to increase the sensitivity and accuracy of measurements. The goal is achieved by the fact that a device containing a series-connected generator, a power divider, a first differential amplifier with two diodes connected to the inputs, a first multiplier and a filter, and a tunable generator connected to the second input of the first multiplier are connected in series to the third diode , second differential amplifier, second multiplier, second filter, third multiplier,

фильтр нижних частот и инДикатор, причем третий диод подключен к третьему выходу делител  мощности, второй вход второго дифференциального усилител  подключен к одному из входов первого дифференциального усилител , второй вход второго перемножител  подключен к выходу перестраиваемого генератора, а выход первого фильтра подключен ко второму входу третьего перемножител .low pass filter and LED, the third diode is connected to the third output of the power divider, the second input of the second differential amplifier is connected to one of the inputs of the first differential amplifier, the second input of the second multiplier is connected to the output of the tunable generator, and the output of the first filter is connected to the second input of the third multiplier .

На чертеже приведена структурна  схема устройства.The drawing shows a block diagram of the device.

Схема состоит из генератора 1 делител  2 мощности, диодов 3-5, дифференциальных усилителей 6 и 7, двух перемножителей 8, фильтров 9, третьего перемножител  10, фильтра 11 нижних частот, индикатора 12, перестраиваемого генератора 13.The circuit consists of generator 1 power divider 2, diodes 3-5, differential amplifiers 6 and 7, two multipliers 8, filters 9, third multiplier 10, low pass filter 11, indicator 12, tunable generator 13.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Сигнал генератора 1 делитс  делителем 2 мощности на три равные части и поступает на диоды .С помощью сигнала генератора 1 диоды 3-5 вывод тс  на рабочий режим. Шумовые сигналы с диодов 3 и 4 поступают на дифференциальный усилитель б, а с диодов 4 и 5 на дифференциальный усилитель 7. В дифференциальных усилител х продетектированные амплитудные шумы генератора 1 подавл ютс  как синфазные сигналы, а шумы диодов складываютс  как независимые сигналы . Таким образом, как в од ном,так и в другом шумовых сигналах на выходахди ференциальных усилителей б и 7 содержитс  информаци  о щумах диода 4. Диоды 3 и 5  вл ютс  вспомогательными в то врем , как измер ютс  шумы диода 4. Шумовые сигналы с выходов дифференциальных усилителей б и 7 поступают на входы перемножителей 8. С помощью перемножителей 8 шумовые сигналы перемножаютс  с синусоидальным сигналом перестраиваемого генератора 13. Участки сигналов, отсто щие от частоты генератора 13 на величину верхней частоты полосы пропускани  фильтров, проход т через фильтры 9 и поступают ;На перемножитель 10. Результат перемножени  после интегрировани  фильтром 11 нилсних частот пр мо пропорционален шумам диода 4. Этот результат наблюдаетс  с помощью индикатора 12.The signal from the generator 1 is divided by the power divider 2 into three equal parts and supplied to the diodes. Using the signal from the generator 1, the diodes 3-5 are brought to the operating mode. The noise signals from diodes 3 and 4 are fed to a differential amplifier b, and from diodes 4 and 5 to a differential amplifier 7. In differential amplifiers, the detected amplitude noise of oscillator 1 is suppressed as in-phase signals, and the noise of diodes is added as independent signals. Thus, both in one and in the other noise signals at the outputs of the differential amplifiers B and 7 contain information about the diodes of diode 4. Diodes 3 and 5 are auxiliary while the noise of the diode 4 is measured. Noise signals from the outputs differential amplifiers b and 7 are fed to the inputs of multipliers 8. Using multipliers 8, noise signals are multiplied with a sinusoidal signal of a tunable oscillator 13. Signal portions that are separated from the oscillator frequency 13 by the amount of the upper frequency of the filter bandwidth, go through filters 9 and arrive; To the multiplier 10. The result of the multiplication after integrating the filter with 11 nil frequencies is directly proportional to the noise of the diode 4. This result is observed with the aid of the indicator 12.

Таким образом, в предлагаемом устройстве точность измерени  увеличиваетс , так как измер ютс  шумы только одного диода, а чувствительность не ограничиваетс  шумамидифференциальных усилителей б и 7, так как эти шумы взаимно-независимы при перемножении и интегрировании шумы подавл ютс  тем больше, чем больше врем  интегрировани .Thus, in the proposed device, the measurement accuracy is increased, since the noise of only one diode is measured, and the sensitivity is not limited to the noise of differential amplifiers b and 7, since this noise is mutually independent when multiplying and integrating the noise is suppressed the longer the integration time .

Claims (2)

1.ГОСТ 19656. 6-74.1. GOST 19656. 6-74. 2.Малахов А.Н. Флуктуации в автоколебательных системах. М., Наука , 1968j с. 582.2. Malakhov A.N. Fluctuations in self-oscillatory systems. M., Science, 1968j p. 582.