Измерение шумового напряжения

Наиболее точно среднее квадратическое значение шумового напряжения можно измерить вольтметром с квадратичным детектором. Градуировка такого вольтметра не зависит от формы напряжения, а следовательно, пригодна и в данном случае. При измерении шумовых напряжений необходимо учитывать ряд специфических требований.

1. Шумовое напряжение может иметь большие выбросы, превышающие в 3-4 раза его среднее квадратическое значение. Поэтому протяженность квадратичного участка характеристики детектора должна быть большой, при этом не должно быть огра­ничения шумового напряжения в усилителях, включенных до детектора. Амплитудная характеристика входного усилителя должна быть линейной до уровня, вероятность превышения которого шумовым напряжением невелика.

2. Спектральная плотность шумового напряжения обычно занимает широкую полосу частот. Усилители, включенные до нелинейного устройства, не должны вносить линейных искажений.

3. При измерении показания вольтметра определяются реализацией исследуемого процесса за конечное время накопления, т.е. измеряется среднее квадратическое значение отдельных реализаций шумового напряжения. Пусть исследуемый шум — стационарный случайный процесс и его математическое ожидание и дисперсия не зависят от времени. Показания вольтметра будут раз­личны для разных реализаций, т.е. имеет место ошибка измерений, обусловленная конечностью времени накопления. Разброс показаний от одной реализации к другой тем меньше, чем больше время накопления. При этом ошибка измерений также уменьшается.