- Hvad er hvid støj?
- Nødvendige komponenter
- Transistor BC108
- Zener-diode
- Enkel skematisk hvid støjgenerator
- Arbejdet med det hvide støjgenerator kredsløb
- Test af kredsløbet
- Vigtig
Hver enkelt kredsløbsdesigner bruger forskellige teknikker til at fjerne støj fra deres kredsløbsdesign. Støj er et af hovedproblemerne under opbygningen af et kredsløb, der er specielt relateret til lyd eller strømelektronik, men i dag laver vi et kredsløb, der producerer lyde. En speciel type støj betegnet som hvid støj.
Hvad er hvid støj?
Udtrykket hvid kom fra det hvide lys. Et hvidt lys er en blanding af alle lys i lige tæthed. Så ligesom hvidt lys er blandingen af alle lys, er hvid støj et tilfældigt signal, der har samme tæthed af forskellige frekvenser. Men der er forskel på hvidt lys og hvid støj. Lyset, der ved udseendet er hvidt, har ikke flad spektraltæthed, mens hvid støj har en konstant spektraltæthed.
Et simpelt eksempel på hvid støj er, når radioen ikke fanger nogen radiostation, kan vi høre den hvide støj. I dette projekt bygger vi et simpelt hvidt støjgenerator kredsløb ved hjælp af en enkelt transistor, to modstande og en Zener-diode og en elektrolytisk kondensator.
Brug af hvid støjgenerator
Hvid støj har en bred vifte af anvendelser.
- Det er meget brugt i musikproduktion.
- Hvid støj er nyttig til at opnå impulsrespons fra et elektrisk kredsløb. Det er en del af elektronikingeniør.
- Hvid støj har tilfældig frekvens, så vi kan generere tilfældige tal fra hvid støj.
- Det har også medicinsk implementering. Hvid støj bruges til behandling af tinnitus.
- Lyd- og akustikingeniører bruger hvid støj til at afbalancere lydudligning i en koncert eller et andet forestillingssted.
Nødvendige komponenter
For at fremstille denne White noise generator har vi brug for følgende emner-
- BC108 transistor.
- 10V Zener-diode (1N4740A)
- 68k modstand
- 6,8 k modstand
- 4.7uF 35V elektrolytisk aluminium kondensator
- Tre Single Berg mandlige header
- Lille kobberplade eller veroboard
- Loddekolbe
- Loddetråd
- Enhver strømforsyning med en udgangsspænding mellem 26V og 30.
Transistor BC108
Her er hovedtransistoren. Vi har valgt BC108 til dette formål, et andet foretrukket valg er 2N3643. Selvom en tilsvarende transistor med samme klassifikation fungerer fint som forventet.
Transistor med TO-18 Metal Can-pakke er meget almindelig inden for elektronik sammenlignet med typisk plastikhus, der findes i BC547 eller lignende. BC108 er en NPN Silicon Planar Epitaxial Transistor med 25v Collector-Emitter Voltage, 30V Collector-Base Voltage og 5V Emitter-Base Voltage med 200mA kontinuerlig Collector Current.
Pinout-diagrammet er vist i nedenstående billede-
Zener-diode
En anden vigtig komponent er Zener-dioden, som er en væsentlig del af støjgenerator-kredsløbet. Vi skal kontrollere diodens polaritet, ellers fungerer kredsløbet ikke.
Enkel skematisk hvid støjgenerator
Kredsløbet er simpelt. Der er en udgangsstift til støjudgang og to ben til strømforsyning, Vin og GND.
Arbejdet med det hvide støjgenerator kredsløb
Transistor BC108 får forspændingsstrømmen gennem 10V Zener-dioden, som er placeret i omvendt forspænding med transistorbasen. 10V Zener-dioden fungerer som en støjkilde. Andre to modstande er forbundet til strømstyring. 4.7uf kondensatoren fungerer som en filterkondensator. Kredsløbet har brug for temmelig høj spænding for at give støj ved udgangen. Vi leverede 26V som indgangsspænding på kredsløbet.
Vi lavede kredsløbet i en lille veroboard.
Test af kredsløbet
Vi tilsluttede et oscilloskop ved udgangen af kredsløbet for at se støjudgangsniveauet.
Vi kan også se støjudgangsniveauet for kredsløbet i videoen, der er vist i slutningen. I videoen kan vi se, at bølgen giver højfrekvente lyde.
Vi fangede også signalerne tilfældigt.
På ovenstående billeder fangede vi støjsignalet på fire tilfældige tidspunkter. Vi kan se, at der i disse fire signaler er forskellige frekvensbølger tilgængelige. Vi satte Oscilloskopfangstimingen til 100uS og satte divisionen til 500mV. Vi indstiller også markøren til 1V pk til pk, og vi kan se spændingsstørrelsen er ret stabil.
Vigtig
- Lav kredsløbet på printkortet.
- Sørg for, at sporene er korte.
- Brug en ren strømforsyning. Den støjende strømforsyning kan påvirke output.
- Vær forsigtig med Zener-dioderetningen.
- Tilføj en forstærker for at gøre lyden hørbar.