1. Шумы усилителя мдм

МДМ усилитель(структурная схема):

где, Г.- генератор частоты модуляции, Y₁ ~- усил. Сигналов малого уровня, М- работает по амплит. МДМ усиливает сигналы постоянного тока малого уровня. Смещение 0 усилителя постоянного тока вносит постоянную погрешность для смещения 0, для этого нужен МДМ, где сигнал постоянного тока преобразуется в переменный ток, затем усиливаем ток с малой погрешностью. (Для того чтобы не было погрешности, мы этот малый сигнал модулируем, превращая его из = в ~ . Y₁ ~ усиливает его до значительных амплитуд, затем демодулируем. На выходе получаем = сигнал достаточно большой амплитуды.). При этом спектр сигнала перемещается на 0 частоту и 2fm, а фликкер-шум на частоту модуляции. С помощью ФВЧ(фильтр верхних частот) можно отрезать фликкер-шум, затем с помощью ФНЧ сгладить высокочастотный фликкер-шум.

Для примера рассмотрим: пусть модулятор работает на амплитудной модуляции гармонического сигнала, пусть спектр входного сигнала: (частота стыковки белого и фликкер-шумов выше), частота модуляции. S2-на выходе усилителя(кривая – спектр фликкер-шума), спектр полезного сигнала переместится на fm. S3 – после демодуляции спетр полезного сигнала переместится на 0 частоту, а фликкер-шум на частоту модуляции, т.о. в МДМ можно двояко избавляться от фликкер-шума.

Современные МДМ имеют порог чувствительности по напряжению 10^-8В, по току 10^-17А.

Как показали: 1)любой элемент в схеме шумит; 2)любой активный элемент имеет свой спектр шума; 3)любой источник → шум; 4)порог чувствительности прямого усиления приводится по входу(без помехи)

2. Преобразование продольной помехи в поперечную

Продольной помехой является напряжение или потенциал между разнесенными пространственными точками заземления и общими шинами, т.е. есть в наличии сигнальные линии, а между приемником и передатчиком значительное расстояние.

Преобразование: Поперечная помеха - та, которая прикладывается к входным зажимам измерит. прибора.

В качестве эл. сигнала - термопара.

U_ПП-источник продольной помехи

U_ПП → I= U_ПП /( z_ɛ + r₂); ɛ; z_ɛ=z₁+z₂+z_ПП; U_{П ВХ} = (r₂/(z_ɛ + r₂))*U_ПП

Чтобы уменьшить продольные помехи нужно уменьшить сопротивление линии r₂ и увеличить z_ɛ.

Из-за того, что между заземл. в точке установки термопары образуется ток, через который течет ток I, при этом z₁ - и в качестве заземления, а чаще всего это С_ПАР между землей и спайкой.

z_ПП- сопрот. между двумя точками заземления. Т.О. падение U на линии связи r - является последовательно включенным с полезным сигналом (источн. сигн.) и продольная помеха преобразуется в поперечную.

3. Дисперсия динамической погрешности

W(jωt) – общая нестационарная передаточная ф-ия, g(τ,t) – импульсная. Динамическая погрешность – разность между выходными и входными величинами при отсутствии других погрешностей. β(t)=y(t)-x(t). Если есть изменяющийся во времени входной СП, то есть динамическая погрешность. Дисперсия β(t) будет представлять алгебраическую сумму, если W(jω)=e^(jωτ₀)-идеальная задержка. Поэтому дисперсия: D_β=2[R_Х(0)- R_Х(τ₀)]. Если на входе будет белый шум, то: D_βб.ш.=2D_б.ш. x(t)-белый шум на входе, y(t)- белый шум на выходе: они некоррелированы, следовательно алгебраическая сумма двух белых шумов. Динамич. и случайная погрешность характеризуется дисперсиями, следовательно важно найти оптимум, т.е. случайная погрешность должна быть минимальна. D_{СЛУЧ.ПОГР}→ D/(n-1);(n-1)=t_{УСРЕДНЕНИЯ}; D_{βДИНАМИЧ.ПОГР.}→t_{УСРЕДНЕНИЯ}

Билет № 7