电阻器电流噪声的测试原理
电流噪声的测试方法已趋于标准化,其测量原理可见图2.24所示,主要包括提供待测电阻器工作电压的直流电源(要求含交流成分和噪声尽量地低);提供给取样电阻以取得校准信号的校准信号源(信号频率为(1000 t 20)Hz);测量电阻器工作电压的高输人阻抗的直流电压表(用分贝和伏特刻度,,0dB相当于1V);和由带通放大器平方律检波器、指示器(用分贝和毫伏刻度,0dB相当于12V)组成的噪声电压测量系统等组成。
测量包括三个步骤:校准;系统噪声测量;总噪声测量。由一个三位同步转换开关来完成 校准信号源电路的转换。
校准时开关处于位置1,这时R接地,未接直流电源,同时把0.659 VAmV的校准信号(A为通带修正系数)加到阻值为10的校准电阻器R上,调整放大器的增益,使噪声电平表指在+60dB,即1mV上。
测试系统噪声时开关处于位置2,这时校准信号已断开,Rm仍保持接地。从噪声电平表读得的噪声电压是电阻Rr的热噪声和测试系统本身产生的噪声之和,但不包括被测电阻( Rt)的电流噪声,因为这时Rt中未通电流。这个噪声电压称为系统噪声电压(Es),其分贝值用S表示。
测量总噪声时,开关处于位置3,这时校准信号仍断开,Rm接到了直流电源上。调节直流电压到一.定值(通常选择为被测电阻器的额定电压),从直流电压表可读出该电压的分贝值(D)。这时噪声电平表的指示值包括系统本身的噪声、Rr上的热噪声和电流噪声。这个噪声电压称为总噪声电压(Er),其分贝值用T表示。
由于测量Rt的电流噪声时系统噪声也进入了测试结果,因此必须从总噪声(Er)中扣除系统噪声(Es)。噪声电压是不规则波形,应用均方值相减,即有效值的平方相减(E?=所-路)。
根据E,值和加在被测电阻器上的直流测试电压Ur值,利用I= 201g( E! Ur)即可求得In。当用D、T、S的分贝值来表示电流噪声指标I时,
In= T-f(T-S)- D (2.37)
式中(T-S)=- 10g(1- 10-3-10]是一个随(T- S)值而变化的系统噪声修正系数,单位为分贝可从仪器说明书中查得。