W pracy przedstawiono aspekty praktyczne prowadzenia eksperymentów,
stosowanych w badaniach materiałów i przyrządów elektronicznych,
których częścią składową jest pomiar elektrycznych szumów
niskoczęstotliwościowych. Opisano układy pomiarowe, sposób prowadzenia
doświadczeń, analizę danych oraz planowanie eksperymentów. Zagadnienia
teoretyczne włączono w zakresie niezbędnym do rozumienia opisywanych
doświadczeń. Podano natomiast wiele szczegółów, których celem jest
umożliwienie czytelnikowi samodzielnego przeprowadzenia przedstawionych
eksperymentów i zbudowania własnej pracowni szumów
niskoczęstotliwościowych. W kolejnych rozdziałach przedstawiono
klasyfikację i rodzaje szumów niskoczęstotliwościowych, metodykę
pomiaru gęstości widmowej mocy sygnałów przypadkowych metodami
cyfrowymi oraz uwarunkowania aparaturowe pomiaru szumów, w tym m.in.
modele szumowe wzmacniaczy pomiarowych, stosowanie transformatorów
pomiarowych i technikę kroskorelacyjną. Omówiono metodykę pomiaru
szumów nadmiarowych, sposób pomiaru szumów w obecności dryftu, a w
przypadku szumów rezystancyjnych sposoby pomiaru w warunkach
nierównowagowych z polaryzacją elementu oraz w warunkach równowagowych
bez polaryzacji - metodą Vossa i Clarke'a. Opisano techniki
przemiennoprądowe pomiaru szumów rezystancyjnych, w tym eksperyment
Helvoorta-Becka umożliwiający badanie liniowości mikroskopowych źródeł
szumów, oraz doświadczenie Dutty i Horna będące podstawą metody
niskoczęstotliwościowej spektroskopii szumowej. Jeden z rozdziałów
dotyczy metod stosowanych w badaniach szumów niegaussowskich. Opisano
m.in. wyznaczanie macierzy kowariancji fluktuacji mocy szumu w pasmach
oktawowych, unormowanej wariancji i widm II rzędu. Przedstawiane
zagadnienia są ilustrowane materiałem doświadczalnym, zgromadzonym w
czasie długoletniej pracy autora w zakresie tematyki szumów
niskoczęstotliwościowych.
Spis treści:
Od autora
Rozdział 1. Wstęp
Rozdział 2. Funkcja gęstości widmowej mocy
2.1. Pomiar analogowy
2.2. Pomiar cyfrowy
2.2.1. Metoda skończonych transformat Fouriera (Cooleya-Tukeya)
2.2.2. Przeciek widma
2.2.3. Wygładzanie (temperowanie) sygnału
2.2.4. Maskowanie widma
2.2.5. Niepewność pomiaru
2.2.6. Metoda Blackmana-Tukeya
Rozdział 3. Tor pomiarowy
3.1. Wzmacniacze pomiarowe
3 1 1 Wzmacniacz napięciowy
3.1.2. Wzmacniacz prądowy (transimpedancyjny)
3.2. Dynamika toru pomiarowego
3.3. Transformator pomiarowy
3.4. Technika kroskorelacyjna
Rozdział 4. Szumy nadmiarowe
4.1. Pomiar fluktuacji napięcia
4.1.1. Metodyka pomiaru
4.1.2. Identyfikacj a szumów rezystancyjnych
4.2. Pomiar fluktuacji prądu
4.2.1. Szum śrutowy
4.2.2. Szumy rezystancyjne
4.3. Pomiar w układzie mostka (DC)
4.4. Zastosowanie transformatora pomiarowego
4.5. Eliminacja szumu kontaktów
Rozdział 5. Pomiar szumów w obecności dryftu
Rozdział 6. Szumy rezystancyjne
6.1. Charakterystyki szerokopasmowe
6.1.1. Wskaźnik szumów
6.1.2. Wartość średniokwadratowa
6.2. Metody detekcji fazoczułej (przemiennoprądowe)
6.2.1. Metoda Scofielda (AC)
6.2.2. Kroskorelacyjna metoda AC (Verbruggena i in.)
6.2.3. Bezpośredni pomiar fluktuacji rezystancji
6.3. Pomiar równowagowy - doświadczenie Vossa i Clarke`a
6.4. Mikroskopowe źródła szumów
6.4.1. Korelacje przestrzenne
6.4.2. Liniowość źródeł szumu - doświadczenie Helvoorta-Becka
Rozdział 7. Testy cech gaussowskich szumu
7.1. Wprowadzenie
7.2. Widma drugiego rzędu
7.3. Rozkład prawdopodobieństwa estymatora mocy
7.4. Macierze kowariancji
7.5. Doświadczenia modelowe
7.5.1. Modulacja wzmocnienia
7.5.2. Selektywna modulacja widma
7.6. Szumy niegaussowskie
Rozdział 8. Spektroskopia szumowa
8.1. Wprowadzenie
8.2. Sygnał telegrafistów (RTS)
8.3. Systemy dwustanowe
8.4. Widmo typu 1/f
8.5. Identyfikacja kinetyk aktywowanych termicznie
8.6. Doświadczenie Dutty i Horna
Rozdział 9. Zakończenie
Literatura
Streszczenie
Summary
