Измеритель отношения сигнал/шум ТВ канала (стр. 15 из 17)

Погрешность мультипликативная систематическая.

9.2.2.Расчет погрешности от закрытого ключа.

Коэффициент передачи равен:

В идеальном случае R₃ равно бесконечности и К=0. Тогда

Погрешность мультипликативная систематическая.

9.2.3.Погрешность от остаточного напряжения на ключах коммутатора.

U_ост<10 мкВ (для К547КП1А)

Тогда погрешность:

Эта погрешность носит характер аддитивной случайной.

9.3. Погрешности дифференциального усилителя.

9.3.1. Погрешность от разброса параметров резисторов обратной связи.

Эту погрешность можно оценить, предположив нормальный закон распределения по формуле:

где

погрешность i-го резистора.

При

Погрешность мультипликативная систематическая.

9.3.2.Погрешность от конечного петлевого усиления.

Погрешность от конечного петлевого усиления определяется по формуле:

где К - коэффициент усиления ОУ на рабочей частоте.

=1

Погрешность мультипликативная систематическая.

9.3.3.Погрешность от напряжения смещения ОУ.

Эта погрешность по характеру аддитивная, систематическая.

Для КР140УД1101

3мВ. Тогда:

Дополнительная температурная погрешность от дрейфа напряжения смещения ОУ равна:

где

- температурный дрейф КР140УД1101 - 50 мкВ/^оС;

= 5^o

где

- минимальная, максимальная и нормальная рабочая температура окружающей среды соответственно.

9.4.Погрешность устройства сравнения.

Вносимая устройством сравнения погрешность является аддитивной систематической и возникает она из-за напряжения смещения нуля микросхемы КФ1053СА1.

U_см<6мВ

9.5.Погрешность устройства выборки и хранения.

Эквивалентная схема устройства выборки и хранения (УВХ) представлена на рисунке 9.1.

На схеме приняты следующие обозначения

К	- ключ
Схр	- емкость хранящего конденсатора
R	- эквивалентное сопротивление зарядной цепи
Rвх	- эквивалентное сопротивление нагрузки цепи
ОУ	- операционный усилитель.

9.4.1.Погрешность из-за недозаряда конденсатора .

Заряд емкости происходит по закону:

где t_инт - время интегрирования;

t=R*Схр.

Емкость заряжается по этому закону до тех пор, пока выходное напряжение не станет равным входному, но с противоположным знаком. Это задано резисторами обратной связи, не показанными на эквивалентной схеме.

Погрешность из-за недозаряда конденсатора обусловлена конечным временем выборки t_инт.

По характеру погрешность мультипликативная случайная.

9.4.2. Погрешность из-за разряда конденсатора.

Погрешность возникает из-за конечного времени обработки сигнала. Ключ разомкнут и С_хр разряжается на эквивалентное сопротивление R_экв:

R_экв=

где R_sw -сопротивление закрытого ключа (порядка 50 Мом).

R_вх -входное сопротивление ОУ (для КР140УД22 R_вх>30Мом)

R_экв=

Разряд С_хр определяется формулой

где t_р - постоянная времени разрядной цепи

Погрешность от разряда С_хр за время t_хр равна:

Погрешность мультипликативная систематическая.

Аналогичным методом расчитывается погрешность собственно самого УВХ с той лишь разностью, что время хранения составляет 40сек, сопротивление ключевого транзистора выше и нет другого пути разряда .

9.5.Погрешности АЦП.

9.5.1.Погрешность от дискретности преобразования.

Погрешность определяется как:

погрешность по характеру аддитивная, случайная (равномерный закон распределения).

9.5.2.Погрешность от нелинейности АЦП.

Определяется по справочной литературе { }. Не превы-шает 0,012%. По характеру мультипликативная, систематическая.

9.5.3.Погрешность источника опорного напряжения АЦП.

Погрешность определяется отклонением U_ст от номиналь-ного зачения и температурной нестабильностью стабилитрона.

Разброс U_ст может достигать 5%, но эта погрешность корректируется калибровкой.

Дополнительная температурная погрешность равна:

где TKU - температурный коэффициент стабистора (для стабистора КС113А TKU= 5*10^-4%)

=5^оС

где

- минимальная, максимальная и нормальная рабочая температура окружающей среды соответственно.

Погрешность аддитивная, систематическая.

9.6.Суммирование погрешностей.

9.6.1.Суммирование мультипликативных погрешностей.

Для удобства суммирования сведем все мультипликативные погрешности в таблицу.

Наименование.	Значение,%	Примечание
	Погр.от конечного усиления входного усилителя	0,031	сист.
	Погр.от сопротивления открытого ключа.	0,005	сист.
	Погр.от сопротивления закрытого ключа.	0,005	сист
	Погр.от погрешности резисторов обратной связи	0,2	случ
	Погр.от конечного петлевого усиления ОУ	0,002	сист
	Погр от недозаряда конденсатора ГЛИН.	0,024	сист
	Погр от разряда конденсатора ГЛИН.	0,064	сист
	Погр от разряда конденсатора УВХ.	0,1	сист
	Погр от нелинейности АЦП	0,012	сист
	Погр от нестабильности ИОН	0,01	случ

Для суммирования случайных составляющих мульти-пликативной погрешности определим их СКО с учетом закона распределения (предполагается нормальный закон распределения):

Значение суммарного значения СКО мультипликативной погрешности определяется по формуле:

Систематическая составляющая мультипликативной погрешности определяется как алгебраическая сумма всех систематических погрешностей. Погрешности

ввиду их несущественности, не учитываются.