Bílý šum je náhodný signál, který obsahuje všechny frekvence a který má stejný výkon v každém, stejně širokém, pásmu frekvencí. V praxi je takový zdroj signálu nereálný, proto se uvažuje vždy v reálném využitelném kmitočtovém pásmu. Bílý šum se hodí na testování zesilovačů, ladění pásmových propustí, generování náhody atd.

Popis zapojení

Jako zdroj bílého šumu se dá použít závěrně polarizovaný PN přechod, například zenerova dioda, nebo E-B přechod tranzistoru. Při nedestruktivním průrazu přechodu (je nutné hlídat proud, ať nedojde ke zničení) produkuje polovodič šumové napětí, které se blíží spektru bílého šumu. Toto napětí stačí jen zesílit a generátor je hotový.

Různé typy polovodičů produkují různě silné šumové napětí, některé typy šumí míň, jiné víc. Chce to vyzkoušet pár typů a kusy s největším šumem vybrat.

Všechny tranzistory, které jsem zkoušel, měly šumové napětí nesymetrické, kladná složka výrazně převládala nad zápornou. Jak to vyřešit jsem okoukal ze zapojení šumového generátoru publikovaného v časopise Konstrukční elektronika A Radio 2/2002. Finta je v tom, že se sloučí dvě opačně pólovaná šumová napětí ze dvou zdrojů do jednoho.

Generátor obsahuje dva proudové zdroje tvořené tranzistory T1, T2 a T3, T4. Jimi se dá nastavit proud od 6 do 60 µA. Tento proud je naprosto bezpečný a nemůže u něj nastat destrukce PN přechodu. Jako zdroje šumu se mi nejvíc osvědčily tranzistory BC337, ale dá se použít skoro jakýkoliv typ. Proudy oběma tranzistory T5 a T6 nastavíme na co největší úroveň šumového napětí měřeného na emitoru T5 a kolektoru T6 proti zemi. Trimrem R4 pak nastavíme výstupní napětí symetrické. Tranzistor T7 slouží jako výstupní zesilovač. Úroveň šumového napětí na výstupu je asi 400 mVpp. Popsaný generátor produkuje šum s kmitočty do asi 2,5 MHz, pak už úroveň šumu klesá. Níže na obrázku je spektrální analýza pomocí FFT. Napájecí napětí může být v rozsahu 12-20 V, odběr generátoru je 33 mA při 15 V.

Schema zapojení

Schema zapojení generátoru bíleho šumu

Plošný spoj

Deska plošného spoje a osazovací plán

Realizace

Na stažení

Návrh DPS (.brd, .sch)