Схема измерения дробовых шумов с использованием контура вместо анодного сопротивления $R$ и полосового фильтра ПФ (с некоторыми упрощениями) приведена на рисунке:

Помимо диода (с питаниями $U_н$, $U_а$) в нее входят измеритель анодного тока $I_а$, генератор $G$, частотомер $F$, вольтметр среднеквадратичных значений $U_{эф}$ и регулятор величины анодного тока «Ток $I_а$».

Поскольку дробовые шумы весьма малы по величине, то рабочая схема должна быть тщательно экранирована от внешних шумов и наводок. С этой целью она выполнена в металлическом корпусе, а все ее соединения с внешними приборами (осциллографом для наблюдения шумов, вольтметром среднеквадаратичных значений, частотомером для определения резонансной частоты и добротности контура) должны быть выполнены кабелями. Передняя панель установки показана на рисунке: Разъем «Вход» предназначен для подключения генератора G (типа Г3-112) и частотомера F, необходимых для измерения $f_{0}$ и $Q$. Разъем «Выход» — для подключения осциллографа и вольтметра среднеквадратичных значений $U_{эф}$ типа В3-57. Приборы подключаются на соответствующие разъемы через тройники.

Ручка «Регулятор I${}_{\textrm{а}0}$» и стрелочный прибор « I${}_{\textrm{а}0}$» предназначены для установки анодного тока диода. Тумблер «С» предназначен для закоротки конденсатора контура при измерении коэффициента усиления усилителя. В положении тумблера «Закорочен» горит индикатор закоротки «И», напоминающий о том, что конденсатор замкнут (это нужно для измерения коэффициента усиления усилителя), но что в режиме измерения шумов его нужно будет не забыть разомкнуть. Тумблер «Вход/Выход» предназначен для переключения вольтметра со входа на выход усилителя (при измерении К${}_{\textrm{у}}$).

\textbf{Внимание}! При измерении коэффициента усиления усилителя на выходной вольтметр, переключенный в положение «U${}_{\textrm{в}\textrm{х}}$» подается не то напряжение, которое реально поступает в колебательный контур и, соответственно, на вход усилителя (т.е. напряжение, снимаемое с сопротивления R${}_{2}$ делителя), а все напряжение генератора. Это выходное напряжение генератора в 100 раз больше реального напряжения, поступающего на вход усилителя. Это сделано из-за того, что иначе нам пришлось бы измерять вольтметром входное напряжение порядка десятков мкВ, что достаточно сложно сделать из-за шумов и наводок,всегда присутствующих в схемах изиерения.

Таким образом, коэффициент усиления нужно определять по формуле

\textit{К${}_{\textrm{у}}$ = (U${}_{\textrm{в}\textrm{ы}\textrm{х}}$/U${}_{\textrm{в}\textrm{х}}$)}$\mathrm{\bullet}$100,

где \textit{U${}_{\textrm{в}\textrm{х}}$ }и\textit{ U${}_{\textrm{в}\textrm{ы}\textrm{х}}$ }– значения напряжения, показываемые вольтметром в положении «Вход/Выход» соответственно.

Значение емкости контура, входящее в расчетную формулу \eqref{GrindEQ__3_}, указано на корпусе установки. Резонансная частота контуров установок находится в области частот 30{\dots} 70 кГц. Диод работает в режиме насыщения, а регулировка анодного тока (тока эмиссии катода) производится изменением тока накала.

Назад к идеи эксперимента и его рабочей схемы или далее к заданию