Jednoduchý obvod generátoru bílého šumu

Každý návrhář obvodů používá různé techniky k odstranění šumů ze svých návrhů obvodů. Šum je jedním z hlavních problémů při budování jakéhokoli obvodu speciálně souvisejícího se zvukovou nebo výkonovou elektronikou, ale dnes vytvoříme obvod, který bude vydávat zvuky. Zvláštní typ šumu označovaný jako bílý šum.

Co je bílý šum?

Termín White pochází z bílého světla. Bílé světlo je směs všech světel stejné hustoty. Takže jako bílé světlo je směsí všech světel, bílý šum je náhodný signál, který má stejnou hustotu různých frekvencí. Existuje však rozdíl mezi bílým světlem a bílým šumem. Světlo, které je podle vzhledu bílé, nemá plochou výkonovou spektrální hustotu, zatímco bílý šum má konstantní výkonovou spektrální hustotu.

Jednoduchým příkladem bílého šumu je, když rádio nezachytí žádnou rozhlasovou stanici, můžeme slyšet bílý šum. V tomto projektu postavíme obvod jednoduchého generátoru bílého šumu pomocí jediného tranzistoru, dvou rezistorů a jedné Zenerovy diody a elektrolytického kondenzátoru.

Použití generátoru bílého šumu

Bílý šum má široké využití.

1. Je široce používán v hudební produkci.
2. Bílý šum je užitečný k získání impulzní odezvy elektrického obvodu. Je součástí elektronického inženýrství.
3. Bílý šum má náhodnou frekvenci, takže můžeme generovat náhodná čísla z bílého šumu.
4. Má také lékařskou implementaci. Při léčbě tinnitu se používá bílý šum.
5. Zvukoví a akustičtí inženýři používají bílý šum k vyvážení ekvalizace zvuku na koncertním nebo jiném koncertním místě.

Požadované komponenty

K výrobě tohoto generátoru bílého šumu potřebujeme následující položky -

1. Tranzistor BC108.
2. 10V Zenerova dioda (1N4740A)
3. 68k rezistor
4. 6,8k rezistor
5. 4,7uF 35V elektrolytický hliníkový kondenzátor
6. Tři Single berg mužské záhlaví
7. Malá měděná deska nebo veroboard
8. Páječka
9. Pájecí drát
10. Jakýkoli napájecí zdroj s výstupním napětím mezi 26V až 30.

Tranzistor BC108

Tady je hlavní tranzistor. Pro tento účel jsme vybrali BC108, další preferovanou volbou je 2N3643. Ačkoli jakýkoli ekvivalentní tranzistor se stejným hodnocením bude fungovat podle očekávání.

Tranzistor s pouzdrem TO-18 Metal Can je v elektronice velmi běžný ve srovnání s typickým plastovým tělem v BC547 nebo podobném. BC108 je NPN křemíkový planární epitaxní tranzistor s napětím kolektoru a vysílače 25 V, napětím kolektoru a základny 30 V a napětím 5 V a vysílače s kontinuálním proudem kolektoru 200 mA.

Pinoutový diagram je uveden na následujícím obrázku -

Zenerova dioda

Další důležitou součástí je Zenerova dioda, která je podstatnou součástí obvodu generátoru šumu. Musíme zkontrolovat polaritu diody, jinak obvod nebude fungovat.

Jednoduché schéma generátoru bílého šumu

Obvod je jednoduchý. K dispozici je jeden výstupní kolík pro výstup šumu a dva kolíky pro napájení, Vin a GND.

Práce na obvodu generátoru bílého šumu

Tranzistor BC108 získává zkreslený proud 10 Zenerovou diodou, která je umístěna v obráceném zkreslení s bází tranzistoru. 10V Zenerova dioda funguje jako zdroj šumu. Pro řízení proudu jsou připojeny další dva odpory. Kondenzátor 4,7uf pracuje jako filtrační kondenzátor. Obvod potřebuje poměrně vysoké napětí, aby poskytoval šum na výstupu. Jako vstupní napětí obvodu jsme poskytli 26V.

Udělali jsme obvod v malém veroboardu.

Testování obvodu

Připojili jsme osciloskop na výstup obvodu, abychom viděli úroveň výstupu šumu.

Můžeme také vidět úroveň výstupu šumu obvodu ve videu uvedeném na konci. Na videu vidíme, že vlna poskytuje vysokofrekvenční zvuky.

Signály jsme také zachytili v náhodném čase.

Na výše uvedených obrázcích jsme zachytili šumový signál ve čtyřech náhodných časech. Vidíme, že v těchto čtyřech signálech jsou k dispozici různé frekvenční vlny. Nastavili jsme časování snímání osciloskopu na 100uS a nastavili jsme dělení na 500mV. Také jsme nastavili kurzor na 1V pk na pk a vidíme, že velikost napětí je docela stabilní.

Důležité

1. Vytvořte obvod na desce plošných spojů.
2. Ujistěte se, že délka stop je krátká.
3. Použijte čistý napájecí zdroj. Hlučné napájení může ovlivnit výstup.
4. Dávejte pozor na orientaci Zenerovy diody.
5. Přidejte zesilovač, aby byl zvuk slyšet.