Digitálny ružový generátor šumu Radiolocman. Generátor bieleho šumu. Schéma a popis generátora. Ako zariadenie funguje

Zariadenie je skonštruované podľa popisu zo zahraničného článku. Podrobné informácie tamtiež. Sám o sebe dodám, že zariadenie je určené na prácu v nízkofrekvenčnom rozsahu a je zdrojom pseudonáhodného šumu na kontrolu, ladenie a meranie parametrov akustického zariadenia. Pre rozšírenie možností bol pridaný režim generovania bieleho šumu. Kvôli nízkej spotrebe zariadenia sa používa autonómny napájací zdroj z batérie.

Vlastnosti prístroja

• Napájacie napätie - 12-3,5 voltov
• Spotreba prúdu pri 9 voltoch - 5 mA
• Parametre ružového šumu: výstupné napätie 0,2 V rms, 1 V špička
• Parametre bieleho šumu: výstupné napätie rms - 1,5 V, špička - 2 V

S poklesom napájacieho napätia hodinová frekvencia zariadenia klesá, čo vedie k zníženiu spektrálnej hustoty šumu na výstupe. Generátor nechcel pracovať podľa pôvodnej schémy, prechádzal do nekontrolovaného budenia pri 3 MHz, takže vedeckým štuchaním sa získala táto schéma:

Je doň pridaný aj spínač šumového typu, čo sa dosiahne vypnutím rebríkového filtra, ktorý vytvára pokles o 3 dB / oktávu, a namiesto toho je pripojený ďalší odpor, ktorý vytvára delič napätia, ktorý zabraňuje preťaženiu výstupného zosilňovača. Nižšie uvedené spektrogramy zobrazujú porovnanie referenčného generátora a domáceho generátora. Klikni na zväčšenie.

Referenčný generátor má na konci rozsahu roll-off, pričom šírka pásma domáceho generátora sa v prípade bieleho šumu rozširuje až na 150 kHz bez použitia roll-offu. Všetky nepravidelnosti a zakrivenia sa týkajú iba počítačového spektrálneho analyzátora, na normálnom zariadení je pásmo bieleho šumu rovnomerné pre obidva generátory, úlohou týchto grafov je vzájomné porovnanie generátorov, ako vidíte, že sa prakticky zhodujú.

Hotové zariadenie je umiestnené v hliníkovej skrinke z počítačového odpadu, výstupné terminály nie sú na fotografii spájkované.

Od detstva mi v hlave padol pojem „ružový šum“. Najprv som stretol v časopise „Radio“ v sekcii „Abroad“ jednoduchý generátor na dvoch tranzistoroch. Potom sa podobná schéma zopakovala na stránkach „Mladý technik“. Články hovorili o podobnosti zvuku s morským príbojom alebo zvuku dažďa, pod ktorým je jednoduchšie zaspať v hlučnom prostredí alebo sa len upokojiť.

V skutočnosti sa zariadenie ukázalo ako čierne, ale šum vytvára ružovú farbu.

V rôznom čase vyšli publikácie, že pomocou generátora ružového šumu je užitočné skontrolovať frekvenčnú odozvu cesty zosilňovania alebo záznamu zvuku podľa sluchu, detekovať poruchy akustiky miestností alebo akustických systémov.

V oblasti zvukového inžinierstva a zvukovej techniky často potrebujem zdroj zvuku, aby som otestoval činnosť rôznych zariadení. A teraz som „dozrel“, je čas spájkovať!

Ružový šum

Vypočujte si, čo to je:

Ružový šum
V aplikáciách sa označuje aj ako blikanie alebo šum blikania. Ružový šum rovnomerne klesá na logaritmickej frekvenčnej škále.
Ružový šum sa nachádza napríklad v srdcových rytmoch, v grafoch elektrickej aktivity mozgu, v elektromagnetickom žiarení kozmických telies, ako aj takmer v akomkoľvek elektronickom a mechanickom prístroji.

Hrabal som sa na internete, aby som bez potenia zostrojil zariadenie podľa pripravenej schémy. Voľba padla na článok nášho austrálskeho kolegu. Schéma sa úspešne zopakovala.

Počas prevádzky sa však ukázalo, že zdroj by mal byť pripojený k vyváženému vstupu testovaného zariadenia, či už ide o vstup pre mikrofón alebo linkový vstup. K hotovému zariadeniu bolo potrebné pridať ďalšiu dosku, ktorá poskytovala diferenciálny výstup.

Obvod generátora ružového šumu s vyváženým výstupom

Vo výsledku sme dostali nasledujúcu schému:

C3 - 5600pf, C4 - 2200pf, C5 - 820pf.
C1, C2 a C14 - 22 mikrofaradov 16v.
C6, C7 - 220 mikrofaradov 16v, C8, C9 - 470 mikrofaradov 16v.
С10 - С13 - 22 mikrofaradov 63v.
R1, R5, R7, R14, R16, R20, R21 - 100kom, R4 - 330kom, R6 - 18kom, R22 - 1m.
R3 - 33-100kom (výber na základe maximálnej hladiny hluku).
R2, R8, R13, R15 - 10kom, R17 - R19, R22 - 33m.
R9 - 24k, R10 - 2,4k, R11 - 240k, R12 - 24k.
DA1 a DA2 - LM358.
VT1 - KT315B.

Použité mikroobvody LM358 sa nelíšia svojimi vlastnosťami, ale to pre generátor šumu nezáleží. Na rozdiel od pôvodného obvodu bol použitý starý dobrý KT315B - podľa obvodu ide o tranzistor VT1. Je na ňom zostavený generátor „bieleho“ šumu, ktorý je potom 10-krát zosilnený kaskádou na mikroobvode DA1.2. Ďalšia fáza na DA1.1 prevádza šum z „bieleho“ na „ružový“ a tlmí ho o 3 dB s každou oktávou pri zvyšujúcej sa frekvencii.

Spočiatku bol v obvode potenciometer, ale v mojej praxi stačí mať 4-stupňový útlm: 0db, 20db, 40db a 60db - štyri variácie polôh dvoch prepínačov S1 a S2.

Na nasledujúcom mikroobvode je zostavený diferenciálny výstup zariadenia: neinvertujúci zosilňovač na DA2.1 a invertujúci zosilňovač na DA2.2.

Použil som analógy nepolarizovaných kondenzátorov, napájané, verím, že vnášajú do signálu menšie skreslenie. Na výstupe musia byť kondenzátory s prevádzkovým napätím najmenej 50 Voltov z dôvodu potreby niekedy sa pripojiť k fantómovému vstupu testovaného zariadenia.
Keďže zariadenie bolo zostavené v jednej kópii, doska nebola vyvinutá, všetko bolo zostavené na nepájivých doskách. Záujemcovia môžu vyvinúť pečať.
Okrem toho, ak budete musieť túto schému opakovať, bude možné použiť iba jeden prípad mikroobvodu LM324 (quad op-amp), ktorý eliminuje nasledujúce podrobnosti: C6, C7, R17 a R18.

Pre maximálnu hladinu šumu je potrebné zvoliť rezistor R3. Po správnom zostavení obvod začne okamžite pracovať. Signál sa objaví pár sekúnd po zapnutí. Zariadenie je napájané dvoma 9 voltovými batériami Krona. Odoberaný prúd nie je väčší ako 10 - 12 mA (ak záťaž nemá nízku impedanciu). Výstupný signál pri „nulovom“ útlme je približne 2 Volty, čo je vhodné pre štandardný linkový vstup.

Jeden dôležitý detail:schéma neindikuje pripojenie kovového puzdra k zemi. Žehlička je pripojená ku kontaktu tienenia výstupnej zásuvky po prepínači S3 (uzemnenie / zdvihnutie), aby sa tienenie udržalo v režime „odrezaná zem“. Posledný z nich je napríklad potrebný na kontrolu káblov na „jednonohosť“ - prerušenie jedného z jadier, keď signál prechádza v režime „Ground“, ale nie v režime „Lift“.

Buď opatrný! Ak je na vstup mikrofónu privedené fantómové napätie, môže pri prepínaní druhých režimov z jedného do druhého dôjsť k prepätiu napätia, ktoré spôsobí hlasné cvaknutie reproduktorov. Na konzole nenastavujte vstupnú úroveň na maximum.

Pretože po „doplnení“ sa už „XLR“ jack nezmestil, takže som musel nainštalovať jack pre veľký „gitarový jack“ a vyrobiť špeciálne adaptéry pre konektory „XLR“ a „RCA“.

Ich vedenie:

Niekoľko slov o tele

Pre každý prípad sa môžu fotografie výrobného procesu veľmi jednoduchého prípadu javiť ako užitočné v praxi niekoho. Vnútorné mocenské štruktúry sú lepené na seba a na kov lepidlom, podobne ako sovietsky „Moment“.

Pre karosériu bol odobratý štandardný tenký elektrický „kanál“ (profil v tvare písmena U), z ktorého boli odrezané dva kusy 13 cm a drevená doska na umelé parkety. Keď sa objavila myšlienka dodatočného diferenciálneho výstupu, okamžite vysvitlo, že všetko vo vnútri sa ťažko zmestilo, ale veko sa zatvorilo a ja som nič nezmenil.
Vonku je karoséria natretá čiernym automobilovým smaltom z rozprašovača.

Všetko znie technicky!

3.4.3. Akustické generátory hluku

Akustické generátory hluku sa používajú na tlmenie akustického rozsahu v miestnostiach a na komunikačných linkách, ako aj na hodnotenie akustických vlastností miestností.

Pod „šumom“ v užšom zmysle slova sa často chápe takzvaný biely šum, ktorý sa vyznačuje skutočnosťou, že jeho amplitúdové spektrum je distribuované podľa normálneho zákona a výkonová spektrálna hustota je konštantná pre všetky frekvencie.

V širšom zmysle pod hlukom v spojení s akustikou. porozumieť interferencii, ktorá je zmesou náhodných a krátkodobých periodických procesov. Okrem bieleho šumu sa rozlišujú také typy šumu, ako je šum blikania a impulzný šum. Generátory šumu používajú biely šum, pretože aj pri moderných metódach spracovania signálu je tento šum zle odfiltrovaný. Ďalej uvádzame niekoľko schém rôznych generátorov šumu.

Generátor bieleho šumu

Najjednoduchšou metódou na výrobu bieleho šumu je použitie hlučných elektronických prvkov (žiarovky, tranzistory, rôzne diódy) na zosilnenie šumového napätia. Schematický diagram jednoduchého generátora šumu je znázornený na obr. 3.29.

Zdrojom hluku je polovodičová dióda - Zenerova dióda VD1 typu KS168, pracujúca v režime lavínovej poruchy pri veľmi malom prúde. Prúd cez Zenerovu diódu VD1 je iba asi 100 μA. Šum ako užitočný signál sa odstráni z katódy zenerovej diódy VD1 a cez kondenzátor C1 sa privedie na invertujúci vstup operačného zosilňovača DA1 typu KR140UD1208. Neinvertujúci vstup tohto zosilňovača prijíma predpätie rovné polovici napájacieho napätia z rozdeľovača napätia vytvoreného na rezistoroch R2 a R3. Prevádzkový režim mikroobvodu je určený rezistorom R5 a zisk je určený rezistorom R4. Zo zaťaženia zosilňovača, variabilného rezistora R6, sa zosilnené šumové napätie privádza do výkonového zosilňovača vyrobeného na mikroobvode DA2 typu K174XA10. Fungovanie tohto zosilňovača je podrobne popísané v kapitole 2. Z výstupu zosilňovača sa šumový signál cez kondenzátor C4 privádza do malého reproduktora B1 s plným rozsahom. Hladina hluku je regulovaná odporom R6.

Zenerova dióda VD1 generuje šum v širokom frekvenčnom rozsahu od jednotiek hertzu do desiatok megahertzov. V praxi je to však obmedzené frekvenčnou odozvou zosilňovača a reproduktora. Zenerova dióda VD1 je zvolená pre maximálnu hladinu šumu, pretože zenerove diódy sú zdrojom nekalibrovaného šumu. Môže to byť čokoľvek so stabilizačným napätím menším ako napájacie napätie.

Mikroobvod DA1 je možné nahradiť KR1407UD2 alebo ľubovoľným operačným zosilňovačom s vysokou medznou frekvenciou zisku jednoty. Namiesto zosilňovača na DA2 môžete použiť akýkoľvek UZCH.

Na získanie generátora kalibrovaného na šum sa používajú špeciálne hlučné vákuové diódy. Výkonová spektrálna hustota generovaného šumu je úmerná anódovému prúdu diódy. Hlukové diódy dvoch typov 2DZB a 2D2S sú široko používané. Prvý generuje šírku pásma šumu až 30 MHz a druhý až 600 MHz. Schematický diagram generátora šumu založený na hlučných vákuových diódach je znázornený na obr. 3.30.

Rezistor R1 typu MLT-0,25. Rezistor R2 je drôtový, používa sa v spojení s diódou 2DZB. Generátor je napájaný zo špeciálnej jednotky, ktorej schéma je znázornená na obr. 3.31.

Digitálny generátor šumu

Digitálny šum je dočasný náhodný proces, podobný svojim vlastnostiam ako proces fyzického šumu, a preto sa nazýva pseudonáhodný proces. Digitálna sekvencia binárnych symbolov v digitálnych generátoroch šumu sa nazýva pseudonáhodná sekvencia, čo je sekvencia obdĺžnikových impulzov s pseudonáhodným trvaním s pseudonáhodnými intervalmi medzi nimi. Perióda opakovania celej sekvencie je podstatne väčšia ako najväčší interval medzi impulzmi. Najbežnejšie používané sekvencie maximálnej dĺžky sú M-sekvencie, ktoré sa tvoria pomocou posuvných registrov a sčítacích modulov 2, ktoré sa používajú na získanie spätnoväzbového signálu.

Schematický diagram generátora šumu s rovnomernou spektrálnou hustotou v rozsahu prevádzkovej frekvencie je znázornený na obr. 3.32.

Tento generátor šumu obsahuje sekvenčný osembitový posuvný register vyrobený na mikroobvode K561IR2, sčítač modulo 2 (DD2.1), generátor hodín (DD2.3, DD2.4) a štartovací obvod (DD2.2) vyrobený na mikroobvode K561LP2.

Generátor hodín je vyrobený na prvkoch DD2.3 a DD2.4 podľa obvodu multivibrátora. Z výstupu generátora sa na vstupy „C“ posuvných registrov DD1.1 a DD1.2, ktoré tvoria 8-bitový posuvný register, privádza sekvencia obdĺžnikových impulzov s opakovacou frekvenciou okolo 100 kHz. K zápisu informácií do registra dochádza na vstupoch „D“. Na vstupe „D“ registra DD1.1 signál pochádza zo spätnoväzbového prvku sčítača modulo 2 - DD2.1. Keď je napájanie zapnuté, stav registrov je možný, keď sú na všetkých výstupoch nízke úrovne. Pretože vzhľad nulovej kombinácie je v registroch M-sekvencie zakázaný, je do obvodu zavedený štartovací obvod generátora, ktorý sa vykonáva na prvku DD2.2. Keď je napájanie zapnuté, generuje tento na svojom výstupe úroveň logickej jedna, ktorá vyvedie register z nulového stavu. Štartovací obvod nemá žiadny vplyv na ďalšiu prevádzku generátora. Generovaný pseudonáhodný signál sa odstráni z 8. bitu posuvného registra a dodá sa na ďalšie zosilnenie a žiarenie. Napájacie napätie môže byť od 3 do 15 V.

Zariadenie využíva mikroobvody CMOS rady 561, môžu byť nahradené mikrotómami K564, K1561 alebo K176. V druhom prípade by napájacie napätie malo byť 9 V.

Správne zostavený generátor nie je potrebné nastavovať. Zmenou hodinovej frekvencie môžete upraviť frekvenčný rozsah šumu a interval medzi spektrálnymi zložkami pre danú nerovnosť spektra.

Šumový signál je súbor súčasne existujúcich elektrických oscilácií, ktorých frekvencie a amplitúdy sú náhodnej povahy. Typickým príkladom šumového signálu sú elektrické výkyvy. Generátory šumu generujú rádiové inžinierske signály na meranie hluku s normalizovanými štatistickými charakteristikami.

Generátory šumu sa používajú ako zdroje fluktuačného rušenia pri štúdiu limitnej citlivosti rádiových prijímacích a zosilňovacích zariadení, ako kalibrované zdroje energie pri meraní intenzity poľa alebo šumu mimozemského pôvodu, ako simulátory úplného signálu viackanálového komunikačného zariadenia, na meranie nelineárne skreslenia a frekvenčné charakteristiky rádiových zariadení s použitím spektrálneho analyzátora s konštantnou šírkou pásma.

Obr. 4-19. Zjednodušená bloková schéma generátora šumového signálu

Hlavnou požiadavkou na generátory šumu je rovnomernosť spektrálneho zloženia zvukového signálu v najväčšom možnom frekvenčnom pásme od do („biely“ šum) a prakticky - od jednotiek hertzu k desiatkam gigahertzov. Takýto merací signál umožňuje súčasné preskúmanie zariadenia alebo systému v celom rozsahu prevádzkových frekvencií. Je nemožné získať „biely“ šum v skutočných generátoroch, ale pre každé zariadenie, ktorého šírka pásma je mnohonásobne menšia ako spektrum šumového signálu, je možné ho považovať za „biele“.

Podľa rozsahu generovaných frekvencií sa generátory šumu delia na nízkofrekvenčné (20 Hz - 20 kHz a 15 Hz - 6,5 MHz); vysokofrekvenčná ultravysokofrekvenčná (500 MHz - 12 GHz).

Zovšeobecnená bloková schéma generátora šumu (obr. 4-19) pozostáva zo zdroja šumu IS, širokopásmového zosilňovača a zoslabovača. Merač výstupného signálu IV umožňuje ovládať hladinu výstupného signálu v napäťových jednotkách (nízke frekvencie) alebo v jednotky šumovej sily spektrálna hustota. Na zdroj hluku sa kladú tieto požiadavky: uniformita spektrálnej hustoty výkonu v danom frekvenčnom pásme; dostatočné výstupné napätie (výkon) šumového signálu; nemennosť a reprodukovateľnosť charakteristík hluku v čase a so zmenami vonkajších vplyvov; vymeniteľnosť po uplynutí záručnej doby bez porušenia výstupných parametrov generátora. Rezistory, vákuum

a polovodičové dná, trubice fotonásobiča a výbojky.

Šum, ktorý sa vyskytuje v rezistore, je spôsobený chaotickým tepelným pohybom elektrónov, ktorý sa zastaví iba na absolútnej nule. Napätie šumu rezistora RMS Napätie určené nasledujúcim vzorcom:

kde je Boltzmannova konštanta; teplota, odpor rezistora, Ohm; pri normálnej teplote ekvivalentná šírka pásma, v ktorej sa určuje napätie, Hz.

Ak naložíte hlučný rezistor ďalším rovnakým odporom, potom sa uvoľní výkon na druhom rezistore

Odtiaľ sa dá určiť výkonová spektrálna hustota šumu

Výkonová spektrálna hustota šumu rezistora pri normálnej teplote sa rovná produktu, ktorý sa bežne používa ako jednotka výkonovej spektrálnej hustoty. Napríklad znamená, že teplota šumového rezistora je päťkrát vyššia ako normálne a spektrálna hustota je

Z výrazu nájdete odpor rezistora: z toho vyplýva, že aktívne prvky, v ktorých sa vyskytuje šum, je možné nahradiť ekvivalentným hlučným rezistorom, ktorého rezistencia na šum pri normálnej teplote je:

Vákuová dióda pracujúca v režime nasýtenia je zdrojom hluku kvôli náhodnej povahe procesu termionickej emisie. Hodnota efektívnej kvadratickej hodnoty šumového prúdu diódy je určená dobre známym výrazom, kde elektrónový náboj je saturačný prúd, šírka pásma zariadenia, na ktorého vstup sa dodáva saturačný prúd diódy, Hz. Napríklad vákuové diódy tohto typu vytvárajú šum vo frekvenčnom rozsahu. Spektrálna hustota napätia a výkonu na výstupe generátora sa reguluje zmenou vláknového prúdu diódy.

Polovodičové diódy sa často používajú ako zdroj hluku; nízkofrekvenčné a vysokofrekvenčné, pracujúce v rozsahu 20 Hz - 20 kHz, respektíve 60 - 80 MHz. Posledne menované sa často používajú v nízkofrekvenčných generátoroch šumu (heterodynným frekvenčným prenosom).

Plynové výbojky sú zdrojom hluku v ultravysokom frekvenčnom rozsahu - od do šumu je spôsobený nepravidelným pohybom elektrónov v ionizovanom plyne (plazme). Pod vplyvom aplikovaného elektrického poľa sa pohybujú vysokou rýchlosťou, takže hluková sila dosahuje relatívne vysoké hodnoty. Výkonová spektrálna hustota sa rovná kde - „teplota elektrónu“, v závislosti od zloženia plynu a jeho tlaku. Hodnota dosahuje niekoľko desiatok tisíc kelvinov.

Zvážte vlastnosti konštrukcie generátorov šumových signálov v závislosti od frekvenčného rozsahu.

Nízkofrekvenčný generátor šumu je zostavený podľa schémy priameho zosilnenia šumových signálov prijatých z polovodičovej diódy v rozsahu. Zosilnenie signálu sa vykonáva tranzistorovými zosilňovačmi, medzi ktorými sú pásmové filtre tvoriace frekvenčné podrozsahy 250- 3 500 Hz a 40 - 12 000 Hz. Prepínateľný spätný výstupný výkonový zosilňovač poskytuje výstup signálu pre záťaže 6, 60 a 600 ohmov. K dispozícii je krokový útlmový člen do a voltmetr, ktorého stupnica je kalibrovaná v efektívnych hodnotách napätia. Nerovnomernosť spektra „bieleho“ šumu, nič viac

Nízkofrekvenčný generátor šumu pracujúci vo videofrekvenčnom rozsahu (15 Hz - 6,5 MHz) je založený na princípe prenosu spektra zdroja hluku z vysokofrekvenčnej oblasti do prevádzkového rozsahu metódou heterodyningu. Zdroj hluku - Polovodičová dióda generuje šum vo frekvenčnom rozsahu do

Obr. 4-20. Generátor šumových signálov na vákuovej dióde: a - obvod; dizajn

Pásmový zosilňovač s pásmom je pripojený k mixéru, ktorého druhý vstup je napájaný napätím miestneho oscilátora pracujúceho na frekvencii. Vďaka tomu sa na výstupe mixéra získajú dva signály rozdielových frekvencií, ležiace nad a pod frekvenciou lokálneho oscilátora. Frekvenčný rozsah každého z nich Oba signály sú sčítané a privádzané do dolnopriepustných filtrov, ktoré vytvárajú pracovné pásma čiastkových pásiem alebo sú nízkofrekvenčné zložky Hz potlačené v nasledujúcom video zosilňovači, z ktorého výstupu je signál privádzaný na krokový útlmový článok a voltmetr. Výstupná impedancia 50 a 600 ohmov. Výstupné napätie je regulované v medziach plynulo a postupne s externou záťažou najmenej

Vysokofrekvenčný generátor šumu pracuje na nasýtenej vákuovej dióde typu (obrázok 4-20) uzavretej v koaxiálnej štruktúre zakončenej zástrčkou na pripojenie k záťaži. Táto generátorová jednotka je pripojená tienenými vodičmi k napájacej a riadiacej jednotke, v ktorej sú umiestnené stabilizované napájacie zdroje vykurovacieho okruhu a diódového anódového obvodu, modulačný generátor a miliameter, ktorého stupnica je odstupňovaná v jednotkách

Výkon diódového šumu je tam, kde je odpor záťažového odporu diódy, ktorého tepelný šum je zanedbateľný. Z toho vyplýva, že spektrálna hustota výkonu je priamo úmerná emisnému prúdu diódy:

Limity regulácie diódového vlákna reostatom výstupnej spektrálnej hustoty výkonu Ak je potrebné znížiť spektrálnu hustotu medzi výstupom generátora a vstupom študovaného zariadenia, zoslabovače koaxiálneho usporiadania s jednou hodnotou zoslabenia sú zapnuté. Výstupná impedancia generátora je určená priemermi koaxiálneho konektora a vo väčšine prípadov je 75 ohmov.

Generátory mikrovlnného hluku pracujú na plynových výbojkách. Pre frekvencie od do sú to generátory koaxiálneho usporiadania a s koaxiálnymi výstupnými konektormi pre frekvencie nad vlnovodnou konštrukciou. Generátor koaxiálneho dizajnu (obr. 4-21, a) je valcová kovová komora, v strede ktorej je umiestnená trubica na vypúšťanie plynu. Okolo trubice je kovová špirála, ktorá obklopuje plazmový stĺp a je prvkom spojenia medzi horiacou trubicou a koaxiálnym vedením.

Obr. 4-21. Generátor šumových signálov na plynových výbojkách 1 - zodpovedajúci odpor; 2 - komunikačná špirála; 3 - trubica na vypúšťanie plynu; 4 - zodpovedajúce zaťaženie; 5 - obmedzujúci vlnovod

Jeden koniec špirály je pripojený k absorbujúcemu (zodpovedajúcemu) odporu, druhý k výstupnému konektoru. Výstupná impedancia generátora je určená charakteristickou impedanciou koaxiálneho vedenia, to znamená priemerom a rozstupom špirály, a je 50 alebo 75 ohmov. Frekvenčné prekrytie nepresahuje 4; spektrálna hustota výkonu šumu nie je regulovaná a je uvedená v pase generátora v rozmedzí od 20 do. Existujú generátory s druhým výstupom cez smerovú spojku; tu je spektrálna hustota

Generátor šumu štruktúry vlnovodu je segmentom obdĺžnikového vlnovodu (obr. 4-21, b) s plynovou výbojkou pretínajúcou jeho širokú stenu pod uhlom. Toto usporiadanie zaisťuje zladenie horiacej trubice s vlnovodom. Jeden koniec vlnovodovej časti je zakončený štandardnou prírubou na pripojenie vonkajšej zodpovedajúcej záťaže a druhý koniec je klinová vnútorná zodpovedajúca záťaž. Spektrálna hustota šumového výkonu je k dispozícii oscilátory s druhým výstupom cez smerový väzbový člen; v tomto prípade sa spektrálna hustota výkonu rovná prekrývajúcej sa frekvencii najviac 1,5. Anódové a katódové konce trubice vyčnievajú za vlnovod a môžu vyžarovať šumový výkon a spôsobiť interferenciu. Na zníženie tohto rušenia sú konce trubice tienené obmedzujúcimi vlnovodmi,

Ako príklady generátorov šumu v mikrovlnnom rozsahu sa používajú tepelné generátory pracujúce na vysokej alebo nízkej úrovni.

teplota. Zdrojom hluku je tyč alebo zúžený rezistor umiestnený v koaxiálnom alebo vlnovodnom vedení zahriaty na 460 ° C (733 K). Pri tejto teplote je výkonová spektrálna hustota Na zabezpečenie konštantnej teploty odporu sa používa automaticky riadený termostat. V generátore s nízkou teplotou je odpor ponorený do kvapalného dusíka alebo hélia; spektrálna hustota výkonu generátora dusíka a hélia

Pomocou elektronických obvodov možno dnes realizovať tie najodvážnejšie nápady. Začínajúci rádioamatér dokáže zostaviť aj také „exotické“ zariadenie ako generátor šumu. Toto zariadenie sa vyrába v priemyselnom meradle a je určené na ochranu pred únikom informácií z fungujúcich rádiových elektronických zariadení: počítačov, mobilných telefónov atď. Často sa im hovorí aj „rušičky“ kvôli ich schopnosti potlačiť akýkoľvek informačný signál, ktorý spadá do ich rozsahu.

Používanie prístroja sa odporúča v kanceláriách alebo laboratóriách, všeobecne tam, kde je potrebné dodržiavať osobitný bezpečnostný režim. Ak v akejkoľvek organizácii existuje zákaz používania mobilnej komunikácie, potom je generátor šumu schopný blokovať akýkoľvek signál a zabrániť rokovaniam. Okrem toho môžete vytvoriť zariadenie, ktoré bude generovať takzvaný „biely šum“. Toto je šum zvukového pásma, ktorý môže zabrániť úniku informácií počas stretnutí alebo významných rokovaní. Súčasne je miestnosť „obklopená bielym šumom“.

Okrem vyššie uvedených príkladov je možné generátor šumu použiť na iné účely. Pravdepodobne si veľa ľudí pamätá automat „Sea Battle“, v ktorom bolo potrebné vyraziť loď torpédom. Po zasiahnutí cieľa bol zapnutý generátor hluku, ktorý pracoval v počuteľnom dosahu a simuloval zvuk výbuchu.

Takéto zariadenie sa dá ľahko navrhnúť, ak poznáte princíp jeho fungovania. Zariadenie pracujúce v audio rozsahu generuje frekvencie rovnakej amplitúdy. Funkciou zariadenia je, že na výstupe je súčasne prítomný zmiešaný signál. Môže byť generovaný povedzme na mikroprocesore presným rozdelením zvukového rozsahu a zmiešaním signálov s určitou diskrétnosťou. Je však oveľa jednoduchšie použiť elektronické zariadenia ako zdroj bieleho šumu: rádiové trubice alebo zenerovu diódu. Takéto zariadenia sa dajú ľahko nájsť v špecializovaných predajniach. Generátor šumu na zenerovej dióde sa skladá zo signálu odoberaného priamo zo zenerovej diódy a je daný určitej hodnote. Takto izolovaný biely šum je potrebné ešte zosilniť pomocou ultrazvukového frekvenčného meniča a preniesť do reproduktora. Zariadenie pracuje stabilne v širokom rozmedzí

teplotu a začne generovať zmiešaný frekvenčný signál ihneď po inštalácii a pripojení k zdroju napájania. Je celkom zaujímavé počuť, ako funguje zenerova dióda.

V obchodoch je možné kúpiť aj hotové spotrebiče. Ako príklad zvážte generátor šumu GSh-1000M. Zariadenie je kompaktné a má dosah 40 metrov štvorcových. Spoľahlivo chráni organizáciu pred možným únikom informácií z pracovných počítačov. Je tiež možné použiť niekoľko takýchto zariadení, napríklad na ochranu výkonných dátových centier alebo terminálov. V takom prípade môžu byť zariadenia umiestnené vo vzdialenosti 20 m od seba. Žiarenie generované generátorom nepresahuje prípustné limity a nepoškodzuje zdravie obsluhujúceho personálu.