什么是白噪声？制造一个会产生噪声的电路

2023-6-8 18:05| 发布者: 开心| 查看: 274| 评论: 0

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摘要: 每个电路设计人员都使用不同的技术来消除电路设计中的噪声。在构建与音频或电力电子相关的任何电路时，噪声是主要问题之一，但是今天，我们将制造一个会产生噪声的电路。 ...

    每个电路设计人员都使用不同的技术来消除电路设计中的噪声。在构建与音频或电力电子相关的任何电路时，噪声是主要问题之一，但是今天，我们将制造一个会产生噪声的电路。一种特殊类型的噪声，表示为白噪声。
  什么是白噪声？
  “白色”一词来自白光。白光是密度相等的所有光的混合物。因此，就像白光是所有光的混合物一样，白噪声是一种随机信号，具有不同频率的相等密度。但是白光和白噪声之间是有区别的。外观为白色的光不具有平坦的功率谱密度，而白噪声具有恒定的功率谱密度。
  白噪声的一个简单例子是，当无线电没有捕获任何无线电台时，我们可以听到白噪声。在本项目中，我们将使用单个晶体管、两个电阻器、一个齐纳二极管和电解电容器构建一个简单的白噪声发生器电路。
  白噪声发生器的使用
  白噪声具有广泛的用途。
  它广泛用于音乐制作。
  白噪声有助于获得电路的脉冲响应。它是电子工程的一部分。
  白噪声具有随机频率，因此我们可以从白噪声中生成随机数。
  它也有医疗实施。白噪声用于耳鸣治疗。
  声音和声学工程师使用白噪声来平衡音乐会或其他表演场所中的声音均衡。
  所需组件
  要制作这个白噪声发生器，我们需要以下项目 -
  BC108晶体管。
  10V 齐纳二极管（1N4740A）
  68k 电阻器
  6.8k 电阻器
  4.7uF 35V 电解铝电容器
  三个单 berg 公头
  小型覆铜板或铜板
  烙铁
  焊锡丝
  输出电压在 26V 至 30 之间的任何电源。
  晶体管 BC108

  这是主要的晶体管。为此，我们选择了BC108，另一个优选的选择是2N3643。尽管任何具有相同额定值的等效晶体管都可以按预期正常工作。
  与BC547或类似产品中的典型塑料主体相比，采用TO-18金属罐封装的晶体管在电子产品中非常普遍。BC108 是一款 NPN 硅平面外延晶体管，具有 25v 集电极-发射极电压、30V 集电极基极电压和 5V 发射极-基极电压以及 200mA 连续集电极电流。
  引脚排列图如下图所示-

齐纳二极管

  另一个重要元件是齐纳二极管，它是噪声发生器电路的重要组成部分。我们需要检查二极管的极性，否则电路将无法正常工作。
  简单白噪声发生器原理图

  电路很简单。有一个输出引脚用于噪声输出，两个引脚用于电源 Vin 和 GND。
  白噪声发生器电路的工作原理
  晶体管BC108通过10V齐纳二极管获得偏置电流，该二极管与晶体管基极反向偏置。10V 齐纳二极管用作噪声源。另外两个电阻器用于电流控制。4.7uf电容器用作滤波电容器。该电路需要相当高的电压才能在输出端提供噪声。我们提供26V作为电路的输入电压。

  我们在一个小的验证板上制作了电路。
  测试电路
  我们在电路的输出端连接了一个示波器，以查看噪声输出电平。

  我们还可以在最后给出的视频中看到电路的噪声输出电平。在视频中，我们可以看到波正在提供高频噪声。
  我们还在随机时间捕获了信号。

  在上面的图像中，我们随机捕获了四次噪声信号。我们可以看到，在这四个信号中，有不同的频率波可用。我们将示波器捕获时序设置为100uS，并将分频设置为500mV。我们还将光标设置为1V pk到pk，我们可以看到电压幅度非常稳定。
  重要提示
  在PCB板上制作电路。
  确保跟踪的长度较短。
  使用清洁电源。嘈杂的电源可能会影响输出。
  注意齐纳二极管的方向。
  添加一个放大器以使噪声可听见。

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