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Procedure di controllo e messa a punto di un correlatore

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lezione
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Procedure di controllo e messa a punto di un correlatore
Tipo di risorsa Tipo: lezione
Materia di appartenenza Materia: I correlatori
Avanzamento Avanzamento: lezione completa al 100%

L'insieme delle procedure[modifica]

Il circuito di correlazione deve essere opportunamente controllato e messo a punto se lo si vuole impiegare come strumento di misura; la messa a punto consiste nell'applicazione al correlatore di segnali completamente indipendenti tra loro.

Caratteristiche dei generatori di rumore[modifica]

I segnali dei quali abbiamo accennato possono essere originati da due circuiti generatori di rumore del tipo di quello progettato nella 12^ lezione della materia I circuiti integrati analogici che ha le seguenti caratteristiche:

  • Tensione di rumore in uscita circa:
  • Banda del rumore generato:
  • Pendenza dello spettro di rumore:

Con generatori di questo tipo si possono ottenere due segnali, totalmente incoerenti così come è richiesto per la procedura che andremo ad esporre.

Schema a blocchi del dispositivo di controllo[modifica]

Lo schema a blocchi per il controllo e la messa a punto del circuito di correlazione è mostrato in figura 1:

figura 1 Schema a blocchi per il controllo di un correlatore

La figura riporta lo schema a blocchi del correlatore al quale sono collegati i due generatori di rumore, dei quali abbiamo parlato, ed un commutatore k di servizio.

Lo schema prevede che la tensione di alimentazione del nor esclusivo sia

L’uscita del correlatore è applicata ad un voltmetro elettronico in corrente continua.

Nel blocco integratore e traslatore è stato inoltre evidenziato il potenziometro di regolazione P facente parte del circuito traslatore di livello..

Procedura di controllo[modifica]

Descriviamo di seguito la procedura di controllo e taratura con riferimento allo schema a blocchi di figura 1:

Predisposizioni circuitali

  • 1^ Collegare il circuito ai generatori utilizzando cavetti schermati, predisporre sotto tutta la circuitazione una piastra di metallo, ricoperta di materiale isolante, connessa con un cavetto alla massa del circuito di correlazione. Non alimentare i due generatori di rumore con la stessa batteria.
  • 2^ Per la seconda predisposizione ricordiamo quanto scritto nella lezione precedente:

Alla tensione continua in uscita dall'integratore, è sovrapposta una piccola quota di tensione di rumore detta Varianza; l’ampiezza della varianza sarà tanto più piccola quanto più elevata sarà la costante di tempo dell’integratore.

E’ opportuno ridurre la varianza in modo da poter eseguire le misure della tensione d’uscita del correlatore con meno incertezze; per far ciò è sufficiente sostituire la capacità dell'integratore con una dieci volte più grande.

Questa sostituzione altera ovviamente la costante di tempo di progetto ma è indispensabile in questa fase, soltanto dopo le operazioni di taratura dovrà essere ripristinato il valore originale di

  • 3^ La terza predisposizione prevede il posizionamento del commutatore k nella posizione in cui è disegnato nello schema a blocchi.

Taratura per incoerenti

La prima operazione consiste in una taratura e prevede l’applicazione dei segnali al correlatore, tali che siano incoerenti tra loro, ovvero scorrelati .

Quando i segnali sono tra loro scorrelati, il circuito correlatore deve rendere in uscita una tensione continua di livello zero.

Questa condizione deve essere evidenziata dalla tensione misurata dal voltmetro collegato in uscita; è naturale che all'accensione di tutto il sistema detta tensione non sia nulla, si deve agire sul potenziometro P del traslatore di livello affinché, ruotandolo, si ottenga in uscita il livello di voluto.

Controllo per coerenti

La seconda operazione consiste in un controllo e prevede l’applicazione dei segnali al correlatore, tali che siano coerenti tra loro, ovvero correlati.

Questa condizione dei segnali si ottiene spostando il commutatore k affinché entrambi i segnali, siano prelevati dallo stesso generatore di rumore numero 1.

È opportuno che in questa fase il generatore di rumore numero 2 venga spento.

Quando i segnali sono tra loro correlati, il circuito correlatore deve rendere in uscita una tensione continua positiva di livello pari a circa definita come VcorMax.

Questa condizione deve essere evidenziata dalla tensione misurata dal voltmetro collegato in uscita; detta tensione non sarà esattamente di ma di un valore prossimo ad essa entro  ; si dovrà rilevare tale valore di VcorMax e prenderne nota come caratteristica del correlatore.

Non sono accettabili differenze superiori a quelle indicate, se ciò accade, è necessario:

  • Ricontrollare il circuito operatore di nor esclusivo così come indicato in precedenza.
  • Controllare che il collegamento al generatore numero 1 non sia influenzato da sorgenti esterne di segnali quale può essere ad esempio la presenza di un saldatore a fianco del circuito .
  • Non ritoccare il potenziometro P nel tentativo di riportare la tensione entro i limiti indicati; se sussistono dubbi su eventuali errori di taratura di P, ripetere le tali operazioni dall'inizio con scorrelati.

Osservazioni

Si devono osservare due caratteristiche del circuito di correlazione che emergono durante le fasi di controllo e taratura:

Quando il correlatore è collegato ai due generatori di rumore, per avere tra loro scorrelati, la varianza, anche con il valore di incrementato, provoca sensibili variazioni della tensione d'uscita attorno al valore  ; questa situazione costringe la regolazione di P mediando a vista tra i valori di tensione che superano lo zero e valori di tensione che sono inferiori a zero. Vedremo in seguito come è possibile valutare il valore efficace della varianza.

Quando il correlatore è collegato ad un solo generatore di rumore, per avere tra loro correlati, l’effetto della varianza è praticamente irrilevante e non esiste difficoltà alcuna nel misurare la tensione continua in uscita dal correlatore.

Note[modifica]