Prosty generator szumu białego

Szum biały definiowany jest jako szum o stałym widmie mocy. Jest on niezwykle przydatny do pomiaru i testowania szerokopasmowych obwodów komunikacyjnych, układów audio i innych systemów analogowych. Dostępne w handlu generatory szumu białego są zazwyczaj bardzo drogie. Ideą projektu przedstawioną w tym artykule jest stworzenie niedrogiego urządzenia generującego szerokopasmowy szum biały, nadający się do stosowania w różnych konstrukcjach.

Pokazany na schemacie po prawej stronie dwustopniowy generator białego szumu ma jedną zaskakującą cechę - około 30 dB większy poziom szumu, niż bardziej tradycyjne topologie. Tranzystory Q1 i Q2 mogą być dowolnymi elementami dedykowanymi do pracy z małymi sygnałami. Jedyne, co jest istotne to ich beta - powinna ona być nie większa niż 400.

Odwrotne spolaryzowane złącze emiter-baza w tranzystorze Q1 zapewnia źródło szumu białego. Jest ono następnie podawane na bazę Q2. Tranzystor ten tworzy prosty wzmacniacz zapewniający zysk na poziomie 45dB. Poprawiony poziom wyjściowy wynika głównie z włączenia kondensatora C1, który zapewnia źródło prądu zmiennego o niskiej impedancji dla źródła szumu, które jednocześnie nie zakłóca polaryzacji stałoprądowej tranzystora Q1.

Mała ilość sprzężenia zwrotnego czyni ten obwód bardzo odpornym na oscylację i tolerancyjnym na wykorzystane elementy. Niestety, truizm „nie ma czegoś takiego jak darmowy lunch” ma również i tutaj zastosowanie - kondensator C1 sprawia, że obwód jest bardzo czuły na tętnienia zasilania. Jeśli jednakże zasilimy układ stabilnym napięciem ze źródła o niskiej impedancji, uzyskać możemy wysokiej klasy prosty układ elektroniczny, przydatny w każdym warsztacie.

Źródło: https://www.eeweb.com/extreme-circuits/simple-white-noise-generator

Artykuł został przetłumaczony poprawnie, jednak oryginalny tekst jest bardzo kiepski. Kondensator C1 ma za zadanie zwierać rezystor 680 kΩ dla składowej zmiennej. Brak jednak kondensatora odsprzęgającego zasilanie. Po jego dodaniu można stwierdzić, że schemat zastępczy dla składowej zmiennej stanowiłby źródło szumu (Q1) i wzmacniacz na Q2. Układ nie jest dwu stopniowy. Mamy tu źródło szumu i wzmacniacz jednostopniowy. Ponadto ujemne stało-prądowe prądowo-szeregowe sprzężenie zwrotne, jakie stanowi tu rezystor 1 kΩ i kondensator 10 µF nie ma "małej ilości". Co to w ogóle znaczy ? Sprzężenie to stabilizuje punkt pracy i zapewnia mniejszy rozrzut parametrów układu w przypadku stosowania różnych egzemplarzy tranzystora. Tutaj możemy znaleźć bardziej rzetelne opracowanie: Link

Fajne, proste, działa?
Jaki jest poziom sygnału na wyjściu?
Jak to zasilić z napięcia phantom?
Wystarczy dioda prostownicza od wyjścia przez rezystor na zasilanie, tam Zenerka 12V i kondensator?

Justyniunia napisał:

Fajne, proste, działa?
Jaki jest poziom sygnału na wyjściu?
Jak to zasilić z napięcia phantom?
Wystarczy dioda prostownicza od wyjścia przez rezystor na zasilanie, tam Zenerka 12V i kondensator?

Proponuję zmontować układ i uruchomić z zasilacza 12 V, wtedy sprawdzić pobór prądu i obliczyć rezystor szeregowy dla diody Zener-a.
Możesz również wykonać pomiar napięcia szumu, które bardzo zależy od rodzaju użytych tranzystorów.
Możesz tym układem wyselekcjonować tranzystor najwięcej szumiący, można uzyskać nawet kilkadziesiąt mV.

Układ zbudowałem i przetestowałem. Bardzo dobre źródło szumu i niewielki pobór mocy. Zastosowane tranzystory to zwykłe BC547. Zasilam baterią "do pilotów" 12V stąd wrażliwość na tętnienia zasilania nie stanowi problemu.