Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Proszę, dodaj wyjątek www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Prosty generator szumu białego

emaker 20 Paź 2009 12:33 14270 6
  • Prosty generator szumu białego
    Głównym elementem tego generatora jest nieskompensowany wzmacniacz operacyjny, zastosowany do wzmacniania własnego wejściowego szumu. Wzmocnienie szumu dane jest wzorem G = 1 + (R1/R2). Rezystory R2 i R3 dołączono do wejść wzmacniacza operacyjnego. Ich szum własny można pominąć, gdyż jest mniejszy niż szum wejściowy U1. Wartość rezystora R1 ustalamy w zależności od pożądanego poziomu napięcia szumów – R1 = 10*(((2*Uszumów)/1,7)-1). Charakterystyka wyjściowa zależy od charakterystyki napięcia wejściowego szumów. Dla wzmacniacza operacyjnego AD829 charakterystyka wyjściowa poziomu szumów jest płaska od około 100 Hz do ponad 10 MHz. Kondensator C3 usuwa składową stałą i od jego wartości zależy dolna częstotliwość graniczna (dla 10 uF punkt -3 dB lokuje się przy częstotliwości około 100 Hz). Rezystor R4 dobrano w taki sposób, aby nastąpiło dopasowanie impedancji wyjścia generatora do impedancji charakterystycznej przewodu 75 Ω. Kondensator C4 ustala zakres pracy wzmacniacza operacyjnego. W przypadku, gdy C4 = 0 górna częstotliwość graniczna leży w okolicach 500 MHz. Generator białego szumu najczęściej używa się jako źródło dithera w przetwarzaniu analogowo-cyfrowym. Dołączając filtr dolnoprzepustowy o odpowiednim nachyleniu, określonym normą, otrzymujemy generator szumu różowego, pomocny w przypadku badania parametrów mocy głośników.

    Źródło: „Op-amp applications” Walt Junger, Walt Kester, Chapter 6, s. 6.165


    Fajne!
  • #2 22 Paź 2009 20:00
    andrzejlisek
    Poziom 28  

    Moim zdaniem, taki układ powinien być w każdym komputerze i mikrokontrolerze.

    Wreszcie byłoby możliwe generowanie liczb rzeczywiście losowych.

  • #3 24 Paź 2009 20:16
    rasbas
    Poziom 13  

    Będąc na studiach zrobiłem generator liczb losowych oparty na generatorze szumu białego. Projekt był kilku osobowy i było to dawno, więc szczegułów nie pamiętam. Ja zajmowałem się stroną elektroniki. Inni oprogramowaniem i testami. Szum był generowany na diodzie pracującej zaporowo. O ile pamiętam nazywa się to szum śrutowy. Szum należało duuużo wzmocnić na wysokiej jakości wzmacniaczu operacyjnym. Wzmocniony i przesunięty napięciowo szum był próbkowany za pomocą przetwornika A/C i dalej przez RS232 wysyłany dalej (np kompa). Spróbkowane wartości szumu jak się okazało miały rozkład Gausa. Chłopaki wymyślili, iż XOR'ując kolejne próbki można uzyskać rozkład płaski (taka ciekawostka). Wykonane testy na losowość otrzymanych wartości udowodniły, iż otrzymana losowość była dużo lepsza niż generatorów zaimplementowanych w Matlabie. Układ działał bardzo fajnie i miał zostać zastosowany w jakiejś firmie w systemie szyfracji, za co mieliśmy otrzymać "odpowiednie wynagrodzenie". Po oddaniu dokumentacji na uczelnie nagle wszystko ucichło, dziwne :p
    Dołączam schemat testowanego generatora szumu białego, bo tyle w sumie udało mi zachować.

    Załączniki:
  • #4 24 Paź 2009 20:32
    Rzuuf
    Poziom 43  

    Generator szumu białego jest bardzo użyteczny przy testowaniu torów akustycznych.
    Kiedyś przed rozpoczęciem nadawania w stereo, stacje radiofoniczne nadawały po kilka sekund szum w kanałach naprzemiennie, z informacją: "kanał lewy" - "kanał prawy".
    Szum podawany na zwarte wejścia 2 kanałów pozwala na wykrycie różnic miedzy kanałami - należy właczyć głośnik między "gorące" wyjścia wzmacniacza. Wówczas okazuje się, jak znaczne mogą być niewspółbieżności potencjometrów - siły głosu, lub barwy. Jeśli oba tory przenoszą pasmo dokładnie tak samo, to w głośniku jest cisza.
    Zaskakujace rezultaty można zaobserwować testując szumem kolumny, przełączając je na zmianę do wyjścia tego samego wzmacniacza.

    Dość dobrym źródłem szumu akustycznego jest dioda Zenera, natomiast zastosowany po niej wzmacniacz powinien mieć wystarczajaco szerokie pasmo, aby nie obcinać tego, co wygeneruje dioda.
    Pasmo generowane przez diodę jest ograniczone przez pojemność złącza, dlatego "wyżej" chodza diody na wyższe napięcie. Nie należy używać zenerki 30V stosowanej dla varikapów w telewizorach, bo to jest struktura złożona, a nie prosta zenerka.

  • #5 25 Paź 2009 16:32
    wilk125
    Poziom 23  

    prawie każde profesjonalne urządzenie szyfrujące potrzebuję generatora szumu jak najbardziej losowego, a że dziedzina szyfrowania coraz bardziej sie rozwija (np, telefony,szyfratory IP, itp.) to takie generatory mają coraz większe zastosowanie.

  • #6 18 Sie 2017 15:03
    jerrystef
    Poziom 11  

    a jak ustawić aby ten generator pracował do częstotliwości 1500Mhz?