Relayer
09.02.2012, 01:36
Доброго времени суток!
Проблема измерения чувствительно есть достаточно наболевшая. Несмотря на то что все знают о т.н. "пролазе" сигнала ГСС в обход аттенюатора, все равно подключают его к приемнику и меряют что угодно кроме реальной чувствительности.
Решением этой проблемы может быть только использование ГШ. Собрать собственно сам ГШ не представляет сложности - например на стабилитроне либо обратносмещенном переходе БЭ. Его вполне можно использовать для оценки улучшения чувствительности при применении различных МШУ. Но для измерений чувствительности в абсолютных величинах он абсолютно непригоден, т.к. не калиброван.
На данный момент мне известно два способа построения калиброванного ГШ - на 2Д2С либо на полупроводниковом шумовом диоде. Первые не производятся. Вторые - не продаются.
Казалось бы проблема не имеет решения. Но поразмыслив над ней мне кажется что я нашел его. Что у нас может достаточно сильно шуметь при обычной комнатной температуре? Резистор! Вспомним формулу Найквиста
Uш = корень(4kTBR)
10ком резистор нашумит нам аж на целых 0,7мкв эфф. Но подключить его напрямую ко входу приемника мы не можем, т.к. вход у нас 50ом. Соответственно нам надо каким-то образом снять этот шумовой сигнал и привести его к 50ом нагрузке. Тут нам на помощь придет полевой транзистор с изолированным затвором. Казалось бы - подключим наш "шумовой" резистор к затвору и по схеме ИП снимем шум на 50ом. Опять не получится. ПТ имеет входную емкость. Для BF998 она порядка 2пф. Реактанс на частоте 14мгц составляет 5,7ком. Т.е. грубо говоря это и есть наше входное сопротивление каскада на ПТ.
Идея метода состоит в том, чтобы ко входу каскада на ПТ подключить резистор с номиналом равным входному сопротивлению ПТ. При этом напряжение шумов на входе будет в два раза меньше чем сгенерировал подключенный резистор и весь шум "уйдет" в ПТ исходя из условий согласования по мощности.
Спаял такую вот схему:
103426
Метода настройки следующая: вместо R1 ставим резистор на 1мом. подаем сигнал с ГСС 14мгц и замеряем уровень на выходе. Потом включаем ГСС через последовательно соединенный резистор. Подбираем его номинал так чтобы напряжение на выходе упало в два раза. Переменный резистор лучше не ставить - наблюдается "пролаз" сигнала и сопротивление будет неверным. Определенное таким образом сопротивление и есть модуль входного импеданса на частоте ГСС. Впаиваем этот резистор на место R1. Теперь определяем Кус по напряжению схемы (не забываем что у нас вход высокоомный). У меня он получился 13дб по напряжению. Теперь включаем калькулятор и считаем: по формуле Найквиста 4,7ком резистор генерирует в полосе 2,7кгц шум 0,449мкв. В ПТ попадет половина, т.е. 0,2245мкв. И усилится на 13дб. На выходе на 50ом получим ... 1мкв )) Шумами ПТ можно пренебречь т.к. его Кш=2дб (около 30нв в полосе 2,7кгц) дает примерно 10% погрешность
Не сложно посчитать шумовую температуру и ENR получившегося ГШ. В моем случае шумовая температура 134192К, ENR=26.65дб. Промерял с помощью этого ГШ по Y-factor методу чувствительность своего SDR "Полигон" - получил 1мкв@14мгц/СШ=10дб. Что вполне согласуется с оценкой чувствительности полученной другим методом (суть я описывал в теме).
Недостаток этой конструкции заключается в том, что уровень шума зависит от частоты. Что впрочем вполне поддается расчету. Так на 28мгц уровень шума на выходе будет 2/3мкв. На 56мгц - 2/5мкв, на 112мгц - 2/9мкв. На частотах ниже расчетной уровень шума будет выше.
Проблема измерения чувствительно есть достаточно наболевшая. Несмотря на то что все знают о т.н. "пролазе" сигнала ГСС в обход аттенюатора, все равно подключают его к приемнику и меряют что угодно кроме реальной чувствительности.
Решением этой проблемы может быть только использование ГШ. Собрать собственно сам ГШ не представляет сложности - например на стабилитроне либо обратносмещенном переходе БЭ. Его вполне можно использовать для оценки улучшения чувствительности при применении различных МШУ. Но для измерений чувствительности в абсолютных величинах он абсолютно непригоден, т.к. не калиброван.
На данный момент мне известно два способа построения калиброванного ГШ - на 2Д2С либо на полупроводниковом шумовом диоде. Первые не производятся. Вторые - не продаются.
Казалось бы проблема не имеет решения. Но поразмыслив над ней мне кажется что я нашел его. Что у нас может достаточно сильно шуметь при обычной комнатной температуре? Резистор! Вспомним формулу Найквиста
Uш = корень(4kTBR)
10ком резистор нашумит нам аж на целых 0,7мкв эфф. Но подключить его напрямую ко входу приемника мы не можем, т.к. вход у нас 50ом. Соответственно нам надо каким-то образом снять этот шумовой сигнал и привести его к 50ом нагрузке. Тут нам на помощь придет полевой транзистор с изолированным затвором. Казалось бы - подключим наш "шумовой" резистор к затвору и по схеме ИП снимем шум на 50ом. Опять не получится. ПТ имеет входную емкость. Для BF998 она порядка 2пф. Реактанс на частоте 14мгц составляет 5,7ком. Т.е. грубо говоря это и есть наше входное сопротивление каскада на ПТ.
Идея метода состоит в том, чтобы ко входу каскада на ПТ подключить резистор с номиналом равным входному сопротивлению ПТ. При этом напряжение шумов на входе будет в два раза меньше чем сгенерировал подключенный резистор и весь шум "уйдет" в ПТ исходя из условий согласования по мощности.
Спаял такую вот схему:
103426
Метода настройки следующая: вместо R1 ставим резистор на 1мом. подаем сигнал с ГСС 14мгц и замеряем уровень на выходе. Потом включаем ГСС через последовательно соединенный резистор. Подбираем его номинал так чтобы напряжение на выходе упало в два раза. Переменный резистор лучше не ставить - наблюдается "пролаз" сигнала и сопротивление будет неверным. Определенное таким образом сопротивление и есть модуль входного импеданса на частоте ГСС. Впаиваем этот резистор на место R1. Теперь определяем Кус по напряжению схемы (не забываем что у нас вход высокоомный). У меня он получился 13дб по напряжению. Теперь включаем калькулятор и считаем: по формуле Найквиста 4,7ком резистор генерирует в полосе 2,7кгц шум 0,449мкв. В ПТ попадет половина, т.е. 0,2245мкв. И усилится на 13дб. На выходе на 50ом получим ... 1мкв )) Шумами ПТ можно пренебречь т.к. его Кш=2дб (около 30нв в полосе 2,7кгц) дает примерно 10% погрешность
Не сложно посчитать шумовую температуру и ENR получившегося ГШ. В моем случае шумовая температура 134192К, ENR=26.65дб. Промерял с помощью этого ГШ по Y-factor методу чувствительность своего SDR "Полигон" - получил 1мкв@14мгц/СШ=10дб. Что вполне согласуется с оценкой чувствительности полученной другим методом (суть я описывал в теме).
Недостаток этой конструкции заключается в том, что уровень шума зависит от частоты. Что впрочем вполне поддается расчету. Так на 28мгц уровень шума на выходе будет 2/3мкв. На 56мгц - 2/5мкв, на 112мгц - 2/9мкв. На частотах ниже расчетной уровень шума будет выше.