- Kaj je beli šum?
- Zahtevane komponente
- Tranzistor BC108
- Zenerjeva dioda
- Shema enostavnega generatorja belega hrupa
- Delovanje vezja generatorja belega hrupa
- Testiranje vezja
- Pomembno
Vsak oblikovalec vezja uporablja različne tehnike za odstranjevanje zvokov iz zasnove vezja. Hrup je eno glavnih vprašanj pri izdelavi katerega koli vezja, posebej povezanega z avdio ali močnostno elektroniko, danes pa bomo izdelali vezje, ki bo proizvajalo zvoke. Posebna vrsta hrupa, označena kot beli hrup.
Kaj je beli šum?
Izraz bela izvira iz Bele luči. Bela svetloba je mešanica vseh luči v enaki gostoti. Tako kot je bela svetloba mešanica vseh luči, je tudi beli šum naključni signal z enako gostoto različnih frekvenc. Obstaja pa razlika med belo svetlobo in belim šumom. Svetloba, ki je na videz bela, nima ravne spektralne gostote moči, medtem ko ima beli hrup konstantno spektralno gostoto moči.
Preprost primer belega šuma je, ko radio ne zajame nobene radijske postaje, lahko slišimo beli šum. V tem projektu bomo zgradili preprosto vezje generatorja belega šuma z enim tranzistorjem, dvema uporoma ter eno Zenerjevo diodo in elektrolitskim kondenzatorjem.
Uporaba generatorja belega hrupa
Beli šum ima široko uporabo.
- Veliko se uporablja v glasbeni produkciji.
- Beli hrup je koristen za doseganje impulznega odziva električnega vezja. Je del elektronskega inženirstva.
- Beli šum ima naključno frekvenco, zato lahko iz belega šuma ustvarimo naključne številke.
- Ima tudi medicinsko izvedbo. Pri zdravljenju tinitusa se uporablja beli šum.
- Inženirji zvoka in akustike uporabljajo beli šum za uravnoteženje izenačevanja zvoka na koncertu ali drugem prizorišču.
Zahtevane komponente
Za izdelavo tega generatorja belega šuma potrebujemo naslednje predmete -
- Tranzistor BC108.
- 10V Zener dioda (1N4740A)
- 68k upor
- 6.8k upor
- 4.7uF 35V elektrolitski aluminijasti kondenzator
- Tri enojne moške glave berg
- Majhna bakreno oblečena plošča ali veroboard
- Spajkalnik
- Spajkalna žica
- Vsako napajanje z izhodno napetostjo med 26V in 30.
Tranzistor BC108
Tu je glavni tranzistor. V ta namen smo izbrali BC108, druga prednostna izbira je 2N3643. Čeprav bo kateri koli enakovreden tranzistor z enako močjo deloval po pričakovanjih.
Tranzistor s paketom TO-18 Metal Can je zelo pogost v elektroniki v primerjavi s tipičnim plastičnim ohišjem, ki ga najdemo v BC547 ali podobnem. BC108 je NPN silicijev planarni epitaksialni tranzistor z napetostjo 25v kolektor-oddajnik, napetostjo 30V kolektor-osnova in napetostjo 5V oddajnik-osnova z neprekinjenim tokom kolektorja 200mA.
Diagram pinout je podan na spodnji sliki -
Zenerjeva dioda
Druga pomembna komponenta je Zenerjeva dioda, ki je bistveni del vezja generatorja hrupa. Preveriti moramo polarnost diode, sicer vezje ne bo delovalo.
Shema enostavnega generatorja belega hrupa
Vezje je preprosto. Obstaja en izhodni zatič za oddajanje hrupa in dva zatiča za napajanje, Vin in GND.
Delovanje vezja generatorja belega hrupa
Tranzistor BC108 dobiva pristranski tok skozi 10V Zenerjevo diodo, ki je postavljena v obratni smeri s tranzistorskim dnom. Zener dioda 10V deluje kot vir hrupa. Druga dva upora sta priključena za nadzor toka. 4.7uf kondenzator deluje kot filtrirni kondenzator. Vezje potrebuje dokaj visoko napetost, da zagotavlja hrup na izhodu. Kot vhodno napetost vezja smo zagotovili 26V.
Vezje smo naredili v majhni veroboard.
Testiranje vezja
Na izhod vezja smo priklopili osciloskop, da smo videli raven izhodnega hrupa.
Raven izhodnega šuma vezja lahko vidimo tudi v videu, ki je podan na koncu. V videu lahko vidimo, da val oddaja visokofrekvenčne zvoke.
Signale smo zajeli tudi naključno.
Na zgornjih slikah smo signal šuma zajeli ob štirih naključnih trenutkih. Vidimo lahko, da so v teh štirih signalih na voljo različni frekvenčni valovi. Nastavili smo čas zajema osciloskopa na 100uS in delitev na 500mV. Kazalec nastavimo tudi na 1V pk na pk in vidimo, da je napetostna velikost precej stabilna.
Pomembno
- Naredite vezje na plošči PCB.
- Prepričajte se, da je dolžina sledi kratka.
- Uporabite čisto napajanje. Hrupno napajanje lahko vpliva na izhod.
- Bodite previdni pri usmeritvi Zener diode.
- Dodajte ojačevalnik, da bo hrup slišen.