1、JH5151E 高 低 频 杂 音 计技 术 说 明 书川字 00000250 号1 概述JH5151E 高低频杂音计专门用于程控交换机电源中电话加权和各频段的杂音电压测量，同时亦可用于电话电路和广播电路的加权及非加权杂音电压的测量。本仪器具有符合最新国际电信联盟 ITV0.41 电话型电路使用之杂音技术规程， “J.16 广播节目规定加权杂音的测量” ，并使用了一个宽频带均方根值检测电路。频段分为 15Hz20KHz，3.4150KHz，150KHz30MHz 三个。测量范围为同轴输入（65 5）dB （直流小于 100V） ，平衡输入（9050）dB。是程控交换机和长途通信设备生产及维护中
2、必不可少的专用测量仪器。本仪器采用了集成电路和触摸键开关，大大提高了仪器的可靠性和稳定性，操作方便，体积小（440420122mm） 、重量轻（10kg） ，结构合理，外型美观。同时本仪器配有输出塞孔，可用于监听、监看。2 技术要求2.1 频率测量范围15Hz30MHz2.2 频率响应2.2.1 不加权杂音电压测量频段：31.5Hz16KHz 1.0dB15Hz20KHz 2.0dB28KHz，应 45dB频段：3.4150KHz 1.0dB2KHz， 190KHz 时， 45dB频段：160KHz20MHz 0.1dB150KHz30MHz 1.5dB110KHz 时， 45dB 45MHz
3、 时，30dB2.2.2 电话加权杂音电压测量符合国际电信联盟 ITV 电话加权曲线规定（表 1） 。2.2.3 广播加权杂音电压测量符合国际电信联盟 ITV 广播加权曲线规定（表 2） 。2.3 电平测量范围2.3.1 平衡测试（电话加权、广播加权、频段）按 10dB 步进调节：5090dB2.3.2 同轴测试（全频段）按 10dB 步进调节：560dB（DC 小于或等于 100V，无极性，步进最低为50dB ） 。2.4 零电平测量误差：基准条件下：电话加权 频率 800Hz，平衡阻抗 600 0.15dB频段，频率 1KHz，平衡阻抗 600，0.15dB频段，频率 100KHz，同轴阻
4、抗 75，0.15dB频段，频率 1MHz，同轴阻抗 75，0.15dB2.5 电平指示器误差0dB 6dB 0.2dB2dB 10dB 0.4dB2.6 电平换档误差频段，20dB70dB ，0.2dB频段、，0dB50dB ，0.2dB平衡输入 a/、 b/时，40dB 1dB2.7 指示电平稳定度2.7.1 电平随时间的变化量基准条件下，使本机校正、连续工作 8h，0.2dB2.7.2 电平随温度的变化量工作范围内，相对基准条件温度变化 10：0.2dB2.7.3 电平随电源变化量220V 电源变化 10：0.1dB2.8 输入阻抗2.8.1 电话、广播，频段：600、10K，100K5
5、频段：75 5高阻抗（）：10K20PF 34dB2.8.2 回波损耗：52.8.3 高阻抗平衡 ab 大于 10K a/ , b/ 约 100K同轴 大于 30K约 20PF2.9 输入纵向干扰：60dB2.10 有效值检波特性2.10.1 检波器应有能测量输入杂音有效值。2.10.2 检波显示动态特性（测量平均时间）200ms50 1s500ms2.11 校准仪 器 内 1KHz、 100KHz、 1MHz 校 正 信 号 ， 面 板 电 位 器 能 调 增 益 范围 为 1.5dB2dB。2.11.1 耳机输出，可用于监听、监看。2.12 机内固有杂音（平衡 600） ，测量电话、广播频
6、段10V ，频段、频段0.3mV。2.13 安全要求安全要求应符合 GB479384 第相关规定。2.14 环境条件适应能力应符合 GB6587.1 中第的规定。2.15 可靠性平均无故障工作时间（MTBF ）3000 小时。2.16 电磁兼容电磁兼容要求应符合 GB683387 的规定。2.17 供电电源220V 10，50KHz 5。消耗功率：8W3 工作原理3.1 基本工作原理本仪器由输入电路（包括阻抗转换、输入平衡部件、输入变压器） 、低频前置可变放大器、衰减器、前置放大器、电话加权网络、广播加权网络、20KHz低通滤波器、3.4150KHz 带通滤波器、150KHz30MHz 带通滤
7、波器、末级放大器、R.M.S 检波器、校准振荡器以及稳压电源等组成。被测信号由平衡输入经高阻抗或终端 600 接到输入变压器，由频段开关倒换可进行电话、广播加权杂音测量和 15Hz20KHz 不加权杂音测量。开关 S2选择平衡或使 a 线对地，或使 b 线对地电压的不平衡测量（经过 100:1 分压器） 。测量范围分 13 个量程。被测信号由同轴高阻抗或终端 75 输入，由频段开关倒换可进行电话、广播加权杂音测量和 15Hz30MHz 不加权杂音测量。测量范围分 5 个量程。末级放大器输出供给 R.M.S 检波器所需电压，检波采用低电平检波，具有很高精度的 R.M.S 检波特性，并能使宽频放大
8、量大大减少。表头回路采用超低失调的高增益运算放大器组成稳流电路，从而消除了表头内阻随温漂引起的误差。将开关 S3 置于校准位置，可为本机提供五个频率的标准零电平信号，分别供给五个频段的校准。经输出插座供给高阻抗耳机监听或示波器分析杂音波形。3.2 单元电路原理3.2.1 输入平衡部件由阻抗转换、平衡组件、输入变压器及转换开关组成。为了避免因高电平输入引起过载，平衡组件内设置了一个 20dB 平衡衰减器，由继电器进行控制。当选择 a/或 b/测量时，由开关 S2 接通一个 100:1的分压器。为了满足特定的输入平衡度要求，输入变压器采用了特殊的设计与绕制，为了防止外磁场的干扰，输入变压器采用了坡
9、膜合金屏蔽。同时，由平衡组件的 C2、 C4、 C5、RP1 来进一步精确调节输入平衡度。3.2.2 低频前置可变放大器由三块运算放大器组成，对输入信号进行 0 或10dB 的衰减以及进行030dB 的可变放大。可变放大器的转换由模拟开关 CD4052 对运放的反馈回路进行控制而实现，因而可靠性高，性能稳定，一般状态下的放大量减少。该电路还将保持与同轴测试的一致性以及较大的带负载能力。3.2.3 衰减器及前置放大器衰减器分别由10dB、20dB 和30dB 的薄膜衰减器组成，通过继电器的不同控制形成 060dB 的衰减。这种薄膜衰减器可工作在 1000MHz 的频率上，因而确保了本机的量程换挡
10、误差指标。前置放大器用一片 A733 实现，这种集成电路由二级差动放大器组成，电路采用内部反馈以扩展带宽，并获得小的失真和高的稳定度。该电路还有输出阻抗低驱动电流大带宽达 120MHz 不自激，不需外部补偿等优点。3.2.4 电话、广播加权网络和 20KHz 低通滤波器电话、广播加权网络和 20kHz 低通滤波器均由集成运算放大器组成 RC 或LC 网络，其中电话广播加权网络经仔细调整均符合 CCITT 加权曲线。3.2.5 3.4150KHz、150KHz30MHz 带通滤波器3.4150KHz 带通滤波器由 3KHz 高通和 150KHz 低通 LC 滤波器组成，均为椭圆函数滤波器，阻带特
11、性好。150KHz30MHz 带通滤波器由 150KHz 高通和 30MHz 低通滤波器组成，均为椭圆函数滤波器，阻带特性好。3.2.6 末级放大与检波器末级放大器采用与前置放大器完全一致的电路，只是对放大量稍加修正以满足检波器的要求。检波器采用了反向二极管作小信号检波。反向二级管没有少数载流子贮存效应，因而具有良好的高频特性，同时它还具有良好的温度特性。在检波时，检波电平可以低达60dB 以下，从电路图上看它像峰峰值检波，但实际测量数据表明该电路是完全的均方根值检波器，适用于高低频非正弦波以及杂音测量。表头回路采用集成运算放大器组成的稳流电路，从而清除了表头内阻随温度变化引起的读数误差。3.
12、2.7 校准振荡器校准振荡器是用集成电路四与非门做成一个 MHz 方波晶体振荡器，通过分频器产生 800Hz、1KHz 、 100KHz、1MHz 等频率信号供五个频段作零电平校准用。由于采用隔离和精密电位器，使得五个频段零电平准确、稳定、互不干扰。3.2.8 稳压电源稳压电源把 50Hz、220V 交流电通过变压器、整流、稳压电路变成 5V 和12V 四组高稳定的直流电源，同时供给指示灯电源，本机耗电约 8W。4、使用说明4.1 本仪器使用 50Hz、220V 交流电源。使用前将电源线接入本仪器，接通电源，按下仪器后面电源开关，指示灯亮，开机 20 分钟之后即可进行稳定测试。4.2 为了保证
13、仪器测量精度，在测量之前应先进仪器自校。将频段开关 S4置于测试的频段上，阻抗开关 S1 置 75 ，调节调零电位器 RP2，使表头指示 。再将阻抗开关 S1 置于自校，调节自校电位器 RP1，使表头指示 0dB。每转换一次频段测试前，必须重复以上过程，方能保证每一频段的测量精度。4.3 平衡测量阻抗开关 S1 选择 600 或高阻抗，电平转换开关 S3 置40dB，在保证被测信号电压小于 30V（输入阻抗大于 10K 时，被测信号电压应小于 100V） ，将信号送入平衡输入插座 X1，根据需要通过 S2 选择 a/b 平衡测量或q/、b/不平衡测量，通过 S4 选择电话加权，广播加权或 15
14、Hz20KHz 不加权测量，提高电平转换开关 S3 的灵敏度，直到表头指示出清晰的读数。如果被测信号上叠加有直流电压时，则必须接入一个至少 10F 的隔直电容器，以免产生低频测量误差。4.4 同轴测量阻抗开关 S1 选择 75 或高阻抗，电平转换开关 S3 置10dB，在保证被测信号电压（75 阻抗）小于 3V 时，将信号送入同轴输入插座 X2 通过 S4 选择五个频段中任意一个进行测量，提高电平转换开关 S3 的灵敏度，直到表头指示出清晰的读数。同轴输入端直流电压应小于 1100/V。4.5 被测电压值的确定被测信号的电平值等于电平转换开关 S3 的读数与表头上的读数的代数和，如果以电压表示，可以通过表头按各个量程直接读出。4.6 测量中，时间常数开关 S5 通常置于 200ms 位置，当出现强烈波动的干扰电压时，可以转换到 1S 位置。4.7 输出插座可接入耳机监听或接入示波器进行杂波分析，但频率应小于100KHz。
