Prosty obwód generatora białego szumu

Każdy projektant obwodu wykorzystuje różne techniki usuwania szumów z projektu obwodu. Hałas jest jednym z głównych problemów podczas budowy dowolnego obwodu specjalnie związanego z audio lub energoelektroniką, ale dzisiaj stworzymy obwód, który będzie wytwarzał szumy. Specjalny rodzaj szumu określany jako biały szum.

Co to jest biały szum?

Termin biały pochodzi z Białego Światła. Białe światło jest mieszaniną wszystkich świateł o jednakowej gęstości. Podobnie jak białe światło jest mieszaniną wszystkich świateł, tak biały szum jest przypadkowym sygnałem, który ma równą gęstość różnych częstotliwości. Ale jest różnica między białym światłem a białym szumem. Światło pozornie białe nie ma płaskiej gęstości widmowej mocy, podczas gdy biały szum ma stałą gęstość widmową mocy.

Prostym przykładem białego szumu jest to, że gdy Radio nie przechwytuje żadnej stacji radiowej, możemy usłyszeć biały szum. W tym projekcie zbudujemy prosty obwód generatora szumów białych za pomocą pojedynczego tranzystora, dwóch rezystorów oraz jednej diody Zenera i kondensatora elektrolitycznego.

Zastosowanie generatora szumu białego

Biały szum ma szerokie zastosowanie.

1. Jest szeroko stosowany w produkcji muzycznej.
2. Biały szum jest przydatny do uzyskania odpowiedzi impulsowej obwodu elektrycznego. Jest częścią inżynierii elektronicznej.
3. Szum biały ma częstotliwość losową, dlatego z białego szumu możemy generować liczby losowe.
4. Ma też zastosowanie medyczne. W leczeniu szumów usznych stosowany jest biały szum.
5. Inżynierowie dźwięku i akustyki używają białego szumu, aby zrównoważyć wyrównywanie dźwięku na koncercie lub w innym miejscu koncertowym.

Wymagane komponenty

Aby stworzyć ten generator białego szumu, potrzebujemy następujących elementów:

1. Tranzystor BC108.
2. Dioda Zenera 10 V (1N4740A)
3. Rezystor 68k
4. Rezystor 6,8 k
5. 4,7uF 35V elektrolityczny kondensator aluminiowy
6. Trzy męskie nagłówki Single berg
7. Mała płyta platerowana miedzią lub płyta veroboard
8. Lutownica
9. Drut do lutowania
10. Dowolny zasilacz o napięciu wyjściowym od 26 V do 30.

Tranzystor BC108

Oto główny tranzystor. W tym celu wybraliśmy BC108, innym preferowanym wyborem jest 2N3643. Chociaż każdy równoważny tranzystor o tej samej wartości będzie działał dobrze zgodnie z oczekiwaniami.

Tranzystor z obudową metalową TO-18 jest bardzo powszechny w elektronice w porównaniu do typowej plastikowej obudowy znajdującej się w BC547 lub podobnej. BC108 to krzemowy planarny tranzystor epitaksjalny NPN o napięciu kolektor-emiter 25 V, napięciu bazy kolektora 30 V i napięciu podstawy emitera 5 V z ciągłym prądem kolektora 200 mA.

Schemat wyprowadzeń przedstawiono na poniższym obrazku-

Dioda Zenera

Innym ważnym elementem jest dioda Zenera, która jest istotną częścią obwodu generatora szumów. Musimy sprawdzić polaryzację diody, w przeciwnym razie obwód nie zadziała.

Prosty schemat generatora szumu białego

Obwód jest prosty. Jest jeden pin wyjściowy dla wyjścia szumu i dwa piny dla zasilania, Vin i GND.

Działanie obwodu generatora szumu białego

Tranzystor BC108 pobiera prąd polaryzacji przez diodę Zenera 10 V, która jest umieszczona w odwrotnym polaryzacji z bazą tranzystora. Dioda 10 V Zenera działa jako źródło hałasu. Pozostałe dwa rezystory są podłączone do kontroli prądu. Kondensator 4,7 uf działa jako kondensator filtra. Obwód wymaga dość wysokiego napięcia, aby zapewnić szum na wyjściu. Jako napięcie wejściowe obwodu podaliśmy 26V.

Zrobiliśmy obwód w małej weroboardzie.

Testowanie obwodu

Podłączyliśmy oscyloskop na wyjściu obwodu, aby zobaczyć poziom wyjściowy szumów.

Możemy również zobaczyć poziom wyjściowy szumów obwodu w filmie podanym na końcu. Na filmie widzimy, że fala wytwarza dźwięki o wysokiej częstotliwości.

Przechwyciliśmy również sygnały w przypadkowym czasie.

Na powyższych obrazach zarejestrowaliśmy sygnał szumu cztery losowe razy. Widzimy, że w tych czterech sygnałach dostępne są różne fale częstotliwości. Ustawiamy taktowanie przechwytywania oscyloskopu na 100uS i ustawiamy podział na 500mV. Ustawiamy również kursor na 1V pk do pk i widzimy, że wielkość napięcia jest dość stabilna.

Ważny

1. Wykonaj obwód na płytce drukowanej.
2. Upewnij się, że długość śladów jest krótka.
3. Użyj czystego źródła zasilania. Hałaśliwy zasilacz może wpłynąć na wydajność.
4. Uważaj na orientację diody Zenera.
5. Dodaj wzmacniacz, aby hałas był słyszalny.