Методы и средства изучения физико-химических явлений и процессов. Мышкин В.Ф - 8 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

τ
б
бш
S
U
2
1
..
=
. (2.8)
Внутренний шум источника сигнала со спектральной плотностью, опреде-
ляемой (2-5), является причиной возникновения напряжения шума
τ
/
.. iиш
kTRU
=
. (2.9)
Соотношение (2-9) определяет порог чувствительности, который мог бы
быть достигнут с помощью идеального (нешумящего) усилителя.
Если инерционность усилителя определяется преимущественно емкостью
его входной цепи, так что τ = R
i
С
вх
, то тогда из выражения (2-9) получим
вхиш
СkTU /
..
=
.
В этом случае рассматриваемая составляющая шума не зависит от выход-
ного сопротивления источника сигнала R
i
.
Для уменьшения порога чувствительности усилителя переменного напря-
жения следует уменьшать ширину его полосы пропускания и по возможно-
сти располагать ее выше частоты f
о
, разграничивающей области действия
фликкер-шума и белого шума.
Шум источника сигнала и внутренний шум усилителя статистически неза-
висимы. Полный шумовой сигнал усилителя
2
..
2
..
..
ушиш
вхш
UUU
+≈
.
Усилитель с преобразованием спектра (усилитель с модуляцией-демо-
дуляцией (МДМ)) содержит модулятор М, усилитель модулированного сиг-
нала У1, демодулятор ДМ и выходной усилитель У2 (см. рис. 2-8, а). Как
правило, используется амплитудная модуляция гармонического колебания.
Пусть спектр сигнала располагается в полосе от нуля до некоторой часто-
ты f
с
и имеет вид, показанный на рис. 2-8, б (индексы у обозначений спектров
S
1
- S
5
на рис. 2-8, б, в, г такие же, как у соответствующих напряжений на рис.
2-8, а). После амплитудной модуляции спектр сигнала преобразуется в ниж-
нюю и верхнюю боковые полосы, прилегающие к частоте исходного модули-
руемого колебания f
м
(см. рис. 2-8, в). Штриховой линией на рис. 2-8, в пока-
зана кривая спектральной плотности шумов усилителя У1. Как видим, моду-
ляция позволяет переместить спектр сигнала в ту частотную область, где
действие фликкер-шума практически незаметно. Для этого необходимо, что-
бы разность f
м
- f
с
превосходила частоту сопряжения белого и розового шу-
мов f
о
. Устранить влияние фликкер-шума можно простым методом - включая
фильтр верхних частот (ФВЧ) в состав усилителя У1.
При подаче на вход демодулятора сигнала, спектр которого располагается
в частотной полосе от f
м
- f
с
до f
м
+ f
с
, на его выходе получим две боковые по-
лосы, одна из которых будет располагаться в диапазоне от 0 до f
с
(см. рис. 2-
8, г), а вторая - в диапазоне от 2f
м
- f
с
до 2f
м
+ f
с
, (на рис. 2-8, г не показано).
Если фликкер-шум усилителя У1 не был предварительно подавлен ФВЧ, то
его спектр будет перенесен демодулятором в область частот, прилегающих к
8

Страницы