Шум от 2Д2С...

[UT9UR, Аркадий]

В очень старых "ДУБУСах"  были публикации по методике и быстро затихли, зато на УКВейных тусовках стало традицией проводить тест предусилителей, результаты оглашались там же и в журнале. Колонки "заявлено\измерено" иногда сильно рознились, но мошенничество ни при чем, просто все единообразно, т.е. приехали люди со своими коробочками и их по единой методике  и с одними же приборами меряли.
Меня же интересует значение больше-меньше и подтверждение результата 2Д2С измерением шума Солнца. Я упоминал ранее тут несколько раз такой объективный критерий, но пипл не проявил интереса. А жаль.
  Александр Васильевич предложил аттенюатор на входе для измерений, но ИМХО, он внесет сам по себе погрешность, а кроме того его затухание, например, 3,5ДБ, оно для какойто определенной нагрузки! А если эта нагрузка не та, то и затухание его будет отлично от нормированого.
       Измерения по Солнцу четко фиксируют разницу катушечки на входе из CuAg;d=0,7mm/D-6mm и выполненной из трубочек коакс. линии (из заготовки конвертера Юрко). Померял и снял в примерно 94г. вместе с воздушной 300 Ом линией соединяющей 4-е антенны, по одной общей причине - хорошо и разница видна невооруженным взглядом, но громоздко!

[R2GKH Виталий]

К вечеру, если у народа нет возражений, тему закрою.

имхо было бы правильнее просить модераторов разделить тему на две. и всю "теорию" вынести в отдельную тему. где мы бы с удовольствием продолжили, т.к. затронуты достаточно интересные вопросы измерения Кш в несогласованных цепях

А что вам мешает создать данную тему? И я с удовольствием приму участие в дискусии... на уровне нерадивого лаборанта-практика

[ur5efx Игорь]

  Александр Васильевич предложил аттенюатор на входе для измерений, но ИМХО, он внесет сам по себе погрешность, а кроме того его затухание, например, 3,5ДБ, оно для какойто определенной нагрузки! А если эта нагрузка не та, то и затухание его будет отлично от нормированого.
     

Аттенюатор при  измерениях позволяет уменьшить влияние на источник шума
отраженной "волны" при ксв отличном от 1. Отраженная энергия греет источник шума и изменяет его ENR. Если это учитывать при измерениях, все будет ок. Но лучше еще раз перечитать статьи RW3BP и оперировать шумовой температурой, или как предлагает Аркадий UT5ER сравнивать свои "изыскания" с шумом солнца. Хуже-лучше не самый плохой метод для нашего брата. Главное не лениться и все фиксировать, записывать в блокноте. И еще раз хочу напомнить, не путайте напряжение и ЭДС. Это касательно измерения или вычисления Кш.
Удачи!

[RW3BP]

Раз тема закрывается, то я тоже скажу пару слов. Диод 2Д2С это мой старый знакомый, с которым я познакомился еще в начале 60х. В то время это была единственная возможность более или менее точно измерить чувствительность хорошего приемника. Главное достоинство шумового генератора на этом диоде - это отсутствие необходимости его калибровки. Он откалиброван законами физики. Еще в начале прошлого века Шоттки вывел формулу    i^2=2*q*I*B , где i это эффективное значение шумового тока; q - заряд электрона; I - Ток диода; B - полоса частот, в которой измеряется шумовой ток. Это так называемый дробовой шум. Грубо говоря шум возникает из-за того, что электроны сыпятся на анод, как дробь на лист железа. К сожалению есть эффекты, которые вносят отклонения в данную формулу. Желающие могут познакомиться с этим например здесь

http://dic.academic.ru/dic.nsf/enc_physics/938/%D0%94%D0%A0%D0%9E%D0%91%D0%9E%D0%92%D0%9E%D0%99

Таким образом 2Д2С это генератор шумового тока, поэтому увеличение резистора с 50 Ом до 75 Ом естественным образом ловышает мощность шумов в полтора раза.
Для своего времени это был неплохой генератор соответствующий по своим возможностям ламповым радиоприемникам.
Сейчас его возможности сильно ограничены. На 144 он еще работает, на 432 видимо плохо работает, на 1296 вообще верить нельзя. Если его надо калибровать и поверять, то мы теряем его главное преимущество - природную калибровку. При этом любой простейший шумовой генератор на эмиттерном переходе транзистора будет иметь лучше параметры по стабильности и по рабочей частоте.

[noise1]

Как вообще можно говорить о напряжении, о средне квадратичном, да. СПМШ- спектральная плотность МОЩЬНОСТИ шумов.Как АТТ может вносить погрешность? ГШ калибруюс СОВМЕСТНО с ГШ и после этого не трогают. В аттестате указывают номер ГШ, номер АТТ. Открутили и опять прикрутили АТТ - перекалибровывать. Не возможно измерять малые шумы в трактах с КСВ больше 1,5( да и то в районе 1 дБ), иначе надо проводить согласование и измерять потери в согласующих устройствах. Еще нюанс. Почему то никто не говорит в какой полосе измерения производит. Ладно, если создадут отдельную тему, тогда и развивать можно это направление. 2Д2С, точнее ГШВ-1А, шумит более- менее равномерно до 600 МГц, в специальной арматуре, где блокировочные емкости по накалу имеют распределенные параметры и лампа вставляется в 50 омный тракт.

[UA3IDQ]

=Главное достоинство шумового генератора на этом диоде - это отсутствие необходимости его калибровки. Он откалиброван законами физики=

Вот с этим утверждением уважаемого радиолюбителя и не только, можно не сомневаться.
Как использовал в те годы так и сейчас -могу верить на 144. а на других диапазонах для сравнения .
Но все равно сравнивал по своему маяку.
Может не по теме но анекдот
-1 вот жигули это не машина
-2 а чем не нравиться?
-1 да ну ...это разве машина
-2 а на чем ездите?
-1 хожу пешком.
.....

[noise1]

Лично я использую ВТОРИЧНЫЕ эталоны, калиброванные во ВНИИФТРИ. Если для Вас ФНИИФТРИ и институт стандартов США не авторитет, тогда можите не калибровать.Об измерениях в таком случае нет речи. Больше- меньше , это не измерения. Еще раз. Если заводской ГШ имеет +/-15% погрешность, то что Вы своим ГШ измеряете?

[R3YA Александр]

noise 1
А нельзя посмотреть рисунок 4.1?

[noise1]

Стр 1. Там все есть.

[RK3QYA Team]

КСВ же по входу МШУ сказывается на результатах измерений Кш, т.к. мощность от измерительного источника шума также отражается
от входа МШУ по тем же законам, что и полезный сигнал.

Наконец-то услышал то, (не скрою) чего ждал.

Извините за навязчивость, но предложу еще раз перечитать посты №102, №110.

Оставаясь сторонником (возможно, пока единственным) своего же мнения, предлагаю для измерения (оценки)
Кш приемников (МШУ с известным КСВ) методом "ON-OFF", при расчете его значения использовать формулу:

   F = (ENR*4SWR/(1+SWR)^2) - 1 / ((Von/Voff)^2 - 1), kTo ;

которой, со свойственной мне скромностью, даю имя - Формула Имени UR5FFC   

Раз уж тема еще не закрылась...

Осмелюсь предположить, что Ваши рассуждения справедливы лишь в том случае, если в качестве источника шума
рассматривать идеальный источник напряжения с последовательно включенным чисто активным сопротивлением.

Шумовой диод - это источник тока, причем далеко не идеальный и имеющий свою реакцию на подключение комплексного
сопротивления нагрузки. Использование аттенюаторов несколько сглаживает эту реакцию, но не до конца.
К примеру, генератор Г2-32, в основе которого лежит все тот же 2Д2С, имеет максимальное значение аттенюатора 11,5 дБ.

Для интереса можете посчитать реакцию такого источника на рассогласованную нагрузку, подключенную через аттенюатор 11,5 дБ.
Даже без учета реактивностей, только для активных составляющих по закону Ома.
И Вы будете удивлены тем, что 11,5 дБ развязки - это крайне мало для требуемой точности измерений или оценок.
А больше поставить уже нельзя, возможностей диода не хватает.
Также можно оценить, если есть желание, при каких изменениях нагрузки измеренный значение Кш будут лучше,
а при каких - хуже реальных.

И закон сохранения энергии при этом нарушается.

[UR5FFC]

1) давайте не будем давать формулы без их вывода. докажите математически ее правильность и я вам поверю.

Давайте. Причем, бегом, пока не прикрыли

Кш устройства

F = Р'ш/Po,

где Р'ш - мощность собственных шумов на его выходе;
       Ро  - мощность шума согласованного сопротивления.

При включении ГШ на выходе устройства к собственным шумам
прибавляется мощность шума ГШ:

Рш = Р'ш + Pгш,

где Рш  - суммарная мощность шумов на выходе устройства;
      Ргш - мощность шума ГШ, которую, в свою очередь, можно
          определить по изменению мощности шума на выходе
          устройства при включенном и выключенном ГШ:

Ргш = (Рон/Рофф - 1)Р'ш.

То, что Рон/Рофф = (Von/Voff)^2 я Вам уже показывал (считаем эти напряжения среднеквадратическими).
Теперь выражение для Кш устройства можно записать в виде:

F = Р'ш/Po = Ргш / ((Von/Voff)² - 1).

С другой стороны,

Ргш = ENR*Po - Po = Po(ENR - 1).

Откуда Кш можно найти как

F = (ENR - 1) / ((Von/Voff)² - 1).

Парой страниц раньше Вы показали зависимость потерь мощности от КСВ,
которую я просто переписал в удобном для меня виде:

β = (1 + SWR)² / 4SWR.

Окончательная формула вычисления Кш с учетом рассогласования принимает вид:

F = (ENR(1 + SWR)² - 4SWR) / 4SWR((Von/Voff)² - 1)).

Теперь верите?

P.S. Я таки да, ошибся, но не математически, а механически - перевернул в формуле коэфф. уменьшения до горы дрыгом. Исправил.

[noise1]

Не надо изобретать колесо.

[Relayer]

Не надо изобретать колесо.

гм... сколько человек из тут присутствующих сможет прочесть и понять эти выкладки на 10 страниц? а сколько вывести их самостоятельно? тут в трех формулах люди путаются, а вы им высшую математику даете ))

Откуда Кш можно найти как
F = (ENR - 1) / ((Von/Voff)² - 1).

неправильно
F=ENR/(Y-1), где Y=Pon/Poff=(Von/Voff)^2
это есть в любой "склеротичке" по методике измерения шума

Окончательная формула вычисления Кш с учетом рассогласования принимает вид:
F = (ENR(1 + SWR)² - 4SWR) / 4SWR((Von/Voff)² - 1)).
Теперь верите?

нет, не верю т.к. не вижу оснований для последней формулы. т.е. мне не понятно на основании каких аргументов вы ввели SWR в формулу

общее замечание. удобнее всего при мат.выкладках оперировать шумовой температурой (которая как мы знаем прямо пропорциональна мощности). ENR - это уже следствие так сказать, которое позволяет сократить результирующую формулу в Y-factor методе. именно из-за всей этой неразберихи с температурой, мощностю, вольтами и ENR и получается чехарда и непонимание сути

[noise1]

СПМШ, это и ест Спектральная  Плотность Мощьности  Щумов. Шумы имеют большой спектр и верочтностные амплитуды. О каком напряжении можно говорить? На НЧ измеряют ЭДС шума. По моему, это Вы начали формулы приводить. Какая разница, измерять в дБ, ТК, или в СПМШ. Кроме формул, надо правильную методику измерений использовать, Вы считаете, что 2Д2С  идеальный источник шума, хотя это совсем не так  и надо учитывать, что  из одной партии лампы будут шуметь по разному, да и остальное "железо" влияет. У Вас даже температура в помещении будет влиять при очень малых значениях измеряемых шумов. Тогда уж "цешкой", откалиброванной по батарейки из магазина, нановольты измеряйте, это из той же серии.
Если у кого есть конкретные вопросы, пожалуйста задавайте, а доказывать, что "желания должны соответствовать возможностям", больше не буду.

[Relayer]

СПМШ, это и ест Спектральная  Плотность Мощьности  Щумов. Шумы имеют большой спектр и верочтностные амплитуды. О каком напряжении можно говорить? На НЧ измеряют ЭДС шума. По моему, это Вы начали формулы приводить. Какая разница, измерять в дБ, ТК, или в СПМШ. Кроме формул, надо правильную методику измерений использовать, Вы считаете, что 2Д2С  идеальный источник шума, хотя это совсем не так  и надо учитывать, что  из одной партии лампы будут шуметь по разному, да и остальное "железо" влияет. У Вас даже температура в помещении будет влиять при очень малых значениях измеряемых шумов. Тогда уж "цешкой", откалиброванной по батарейки из магазина, нановольты измеряйте, это из той же серии.
Если у кого есть конкретные вопросы, пожалуйста задавайте, а доказывать, что "желания должны соответствовать возможностям", больше не буду.

мне не совсем понятен ваш спич. и уж тем более не понятно то что после него вы стали "в позу" что называется. если вы приводите формулы, то надо учитывать подготовку аудитории.
если вы оперируете СПМШ, то надо бы привести единицы измерения в которых оно выражается. попросту размерность. а то тут пару страниц назад (пост #96) приводили параметры шумовых диодов - так даже там путаница в размерности (КТО,В/√МГц). и уж тем более не понятно какая взаимосвязь этого СПМШ с шумовой температурой. вам задали этот вопрос - вы на него не ответили

О! А может, если ENR = СПМШ, а избыточная шумовая температура - excess noise temperature, то это оно и есть?Т.е СПМШ на частоте измерения. Или не есть? Должна же быть между этими величинами какая-то связь, спинным мозгом чувствую

Правильно чувствуете, избыточная, относительно 0К. На рервой странице выложен график(поправочный).Резонансная частота самой лампы.

я так и не понял при чем тут резонансная частота когда спрашивали за взаимосвязь между СПМШ и ENR
ЗЫ у меня есть свое мнение по поводу этих справочных данных в KT0 и взаимосвязи их с ENR, но я бы не хотел строить догадки и базироваться на предположениях