→ Аналоговые измерительные устройства

: Генераторы случайных сигналов



Случайный сигнал во многих случаях является лучшим приближением действительных воздействий, нежели детерминированный (синусоидальный или импульсный). Это определяет широкое использование генераторов случайных сигналов.

К основным характеристикам генератора случайных сигналов относятся:

  • - номинальная спектральная плотность выходного сигнала S0(ω);
  • - номинальная корреляционная функция выходного сигнала R0(τ);
  • - ширина спектра Δf, определяется разностью крайних частот диапазона измерений, в котором отклонение спектральной плотности от заданной не превышает допустимого значения;
  • - номинальный интегральный закон распределения мгновенных значений выходного сигнала F0(x) или его числовые характеристики;
  • - среднеквадратическое отклонение σ0;
  • - максимальное значение выходного напряжения Um;
  • - пиковый коэффициент Um/σ0.

Метрологические характеристики генераторов случайных сигналов:

К метрологическим характеристикам генераторов случайных сигналов относятся:

  • - погрешность спектральной плоскости γ s(ω), которая характеризует неравномерность спектральной характеристики: >γ s(ω)=(S0-S(ω))/S(ω), где S(ω) - действительное значение спектральной плотности.
  • - погрешность интегрального закона распределения γ F(x), вызванная отклонением от номинального закона: γ F(x)=F0(x)-F(x), где F(x) - действительное значение интегрального закона распределения.
  • - шумовая температура Tш=S0/K, где K - постоянная Больцмана.
  • - относительная шумовая температура tш=10lg(Tш/T0), где T0=273K

Шумовая и относительная шумовая температуры используются для выражения спектральной плотности.

Обобщенная структурная схема генераторов случайных сигналов совпадает со структурной схемой измерительных генераторов.

Отличие от обычного измерительного генератора заключается в задающем генераторе, который вырабатывает шумовой сигнал с равномерной спектральной плотностью в заданном диапазоне частот.

В качестве вольтметра используется вольтметр действующих значений с большим временем усреднения, определяемым заданным диапазоном частот выходного сигнала и погрешностью измерения.

Sвых(ω)=|K(jω)|2Sвх(ω)

K(jω) - коэффициент передачи усилителя;

Sвх(ω) - спектральная плотность сигнала на входе усилителя;

Sвых(ω) - спектральная плотность сигнала на выходе усилителя.



! .

←
→