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 $I_а$» и стрелочный прибор «$I_а$» 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 $К_у$).

Внимание! При измерении коэффициента усиления усилителя на выходной вольтметр, переключенный в положение «$U_{вх}$» 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 измерения.

Таким образом, коэффициент усиления нужно определять по формуле $$ К_у = \frac{U_{вых}}{U_{вх}}\cdot 100, $$ где $U_{вх}$ и $U_{вых}$ — 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