Аналоговые генераторы белого шума на любой случай
Простые схемы источников шума с равномерной спектральной плотностью в
диапазоне 1 Гц…100 МГц
Современные и «продвинутые» способы генерации белого шума по большей части основаны на применении цифровых методов формирования псевдослучайных последовательностей посредством сдвиговых регистров, охваченных обратной связью. Этот метод, с одной стороны, накладывает повышенные требования на быстродействие применяемых цифровых ИМС, а с другой, не так прост в исполнении, как хотелось бы.
В данной же статье мы опишем чисто аналоговые решения генераторов белого шума, основанные на легкодоступных и дешёвых компонентах, и которые, при желании, можно самостоятельно изготовить хоть на коленке, хоть на макетной плате, хоть навесным монтажом.
Не вдаваясь в теоретические дебри, давайте примем за истину тот факт, что в обратно смещённых полупроводниковых приборах при работе вблизи области лавинного пробоя
наблюдается генерация шумов.
Ещё один постулат, который придётся взять на веру, заключается в том, что стабилитроны с напряжением пробоя ниже 7 В производят в основном дробовой шум, а с напряжением выше 7 В – в основном лавинный. Как показывает практика, лавинный режим работы стабилитрона обеспечивает более мощный и равномерный спектр шума, именно поэтому в «правильных» источниках информации в основном используются 9…12-вольтовые стабилитроны, хотя при отсутствии возможности обеспечить высокое напряжение питания вполне можно использовать и приборы с напряжением пробоя 5,6…6,8 В.
Вот что пишет в своей книге один из известных специалистов в области аналоговой и радиочастотной радиотехники Ian Hickman:
В стабилитронах на напряжение 9…12 В уровень шума
достаточно высок для того, чтобы его можно было использовать для целенаправленной генерации шума. Частотный диапазон такого генератора определяется
полосой пропускания усилителя напряжения и может простираться до сотен МГц. Уровень шума конкретного стабилитрона мало предсказуем и может быть
определён только опытным путём. Отдельные ранние серии стабилитронов отличались особо высоким уровнем шума, но по мере совершенствования технологии
их вытеснили малошумящие приборы. Поэтому в серийных изделиях более оправдано применение не стабилитронов, а высокочастотных биполярных транзисторов
в обратном включении, например, разработанного ещё в 1960-е годы транзистора 2N918 — спектр его шума простирается до 1 ГГц».Базовой основой генератора шума является схема, приведённая на Рис.1.
Переменный резистор позволяет изменять ток, протекающий через обратносмещённый стабилитрон, и за счёт этого в некоторых пределах регулировать амплитуду, а также
спектральный состав шумового сигнала.
Рис.1 Базовая схема генератора белого шума
Значение среднеквадратичного напряжения шума на выходе при использовании стабилитрона на 10…12 В и высокоомной нагрузки может достигать 10…30 милливольт.
Однако пора переходить к практическим схемам.
1. Простой генератор белого шума (Журнал «Silicon Chip», January, 2005)
Рис.2 Схема простого генератора белого шума
«У этого двухтранзисторного генератора белого шума есть особенность – шум примерно на 30 дБ больше, чем у более традиционных моделей.
Транзисторы Q1 и Q2 могут быть любыми малосигнальными транзисторами с коэффициентом усиления до 400. Обратносмещенный переход эмиттер-база Q1
представляет собой источник шумового сигнала, который подается на базу Q2. Увеличенный выходной уровень шумового сигнала связан с включением конденсатора C1,
который обладает очень низким импедансом для переменного сигнала, не воздействуя на смещение транзистора Q1 по постоянному току.
Q2 – это простой усилитель с коэффициентом усиления 45 дБ. Введение обратной связи по постоянному току делает этот каскад устойчивым к колебаниям напряжения источника питания.
К сожалению, схема (из-за C1) обладает очень высокой чувствительностью к пульсациям питания».
Комментарий Vpayaem.ru:
1. Чувствительность к пульсациям источника питания можно значительно сократить, перекинув верхний вывод С1 с питания на землю.
2. Номинал резистора 4.7 кОм, скорее всего, придётся подобрать, с целью получения напряжения на коллекторе Q2, близкого к половине напряжения источника питания.
Приведённая выше схема не совсем удачна, так как ток через обратносмещённый переход Q1 равен току базы транзистора Q2 и может оказаться слишком низким и, как
следствие, не вполне оптимальным с точки зрения амплитуды и спектрального состава шумового сигнала.
Указанного недостатка лишена следующая конструкция генератора белого шума, приведённая в одной из своих книг Ньютоном С.
Брага.
2. Генератор белого шума (ART078) (Ньютон С. Брага http://incbtech.com)
Рис.3 Принципиальная схема генератора белого шума
«Тепловой шум в полупроводниковом переходе (Q1) усиливается схемой и может использоваться в экспериментах как источник несущего или фонового шума.
В качестве источника белого шума можно использовать любой кремниевый диод, например 1N4148 или 1N914, или переход любого кремниевого NPN-транзистора
общего назначения, например 2N2222, BC547, BC548, 2N3904 и т. д.
Замыканием переключателя (S1) можно изменять спектральный состав шума, превращая схему в генератор «розового шума». Как упоминалось ранее, разница между этими двумя видами шума заключается в том, что белый шум имеет постоянную амплитуду вдоль всего частотного спектра, тогда как розовый шум имеет амплитуду, уменьшающуюся с частотой.
Транзистор Q2 используется для увеличения амплитуды шума, действуя как усилитель.
Схема не критична к монтажу. Вы можете установить её на печатную плату, клеммную колодку или даже на плату без фольги. На Рис.4 показан макет печатной платы, которую можно использовать для монтажа этой схемы.
Рис.4 Печатная плата схемы генератора белого шума
Источником питания может служить элемент 9 В или восемь элементов АА (12 В). Наилучшие результаты обычно получаются при напряжении питания 12 В, в зависимости от транзистора, используемого в качестве источника шума».
На самом деле, все эти транзисторные усилительные каскады с общим эмиттером имеют довольно низкое входное сопротивление, которое шунтирует сигнал,
поступающий с обратносмещённого полупроводника, находящегося в допробойном режиме и, соответственно, имеющего высокий импеданс. Бережно
сохранить генерируемый шумовой сигнал поможет либо полевой транзистор, либо ОУ с высоким входным сопротивлением.
Именно такое построение генератора белого шума предложил американский инженер компании «AnalogHome» Steve Hageman.
3. Источник белого шума с равномерным в диапазоне 1 Гц … 100 кГц спектром
(Steve Hageman, https://www.edn.com)
Рис.5 Генератор белого шума с равномерным в диапазоне 1 Гц … 100 кГц спектром
«В своей конструкции в качестве источника шума я использовал проверенный временем 12-вольтовый стабилитрон. Мои исследования показали, что эти диоды
имеют мощный и равномерный спектр шума и хорошо работают при сильно разряженных батареях 9 В, которые были использованы в схеме.
к.з. Пиковое значение примерно
в пять раз больше и находится в пределах 100 мВ.На стабилитрон через резистор 1 МОм подано обратное напряжение 18 В от двух последовательно включённых 9-вольтовых батарей. Микросхема LF412 питается напряжением ±9 В, средняя точка которого взята от точки соединения батарей. Небольшой входной ток и малое напряжение смещения позволяют обойтись без разделительных конденсаторов, т. к. постоянная составляющая напряжения на выходах отличается от уровня «земли» на единицы милливольт.
Шум стабилитрона последовательно усиливается с помощью ОУ U1A и U1B до пиковых уровней примерно 1 В и 10 В. Если этих величин окажется слишком много, то резисторы R8 и R9 можно использовать для создания делителя напряжения, чтобы снизить уровень шума до любого желаемого значения.
Рис.6 Спектральная диаграмма мощности в диапазоне частот от 1 Гц до 100 кГц
На Рис.6 показана результирующая шумовая характеристика схемы, как можно увидеть, практически равномерная в полосе частот от 1 Гц до 100 кГц.
Небольшой спад АЧХ на выходе х100 в районе 100 кГц составляет менее 0.5 дБ и, при необходимости, может быть скомпенсирован соответствующей
частотно-зависимой коррекцией усиления U1B.
Схема потребляет всего 4 мА и надежно работает даже с разряженными до 7 В батареями».
Как уже было написано, частотный диапазон генератора шума определяется полосой пропускания усилителя напряжения и может простираться до сотен МГц. Однако
не всё так просто! Высокое дифференциальное сопротивление «непробитого» стабилитрона в совокупности со входной ёмкостью усилителя создаёт ФНЧ, ослабляющий
высокие частоты. Поэтому, если нам требуется получить равномерный спектр шумового сигнала, простирающийся до десятков-сотен мегагерц, то, хочешь не хочешь, но
приходится переходить в режим пробоя. В данном режиме дифференциальное сопротивление стабилитрона (обратносмещённого перехода транзистора) падает до величины,
составляющей для различных приборов от единиц до сотни oм.
А теперь давайте посмотрим, как видит возможность создания широкополосного генератора белого шума производитель микросхем MAXIM. Приведённая ниже схема засветилась в одном из «App Notes» на микросхему MAX2650, а также в выпуске журнала Electronica за сентябрь-октябрь 2004.
4. Создание недорогого генератора белого шума (1 Гц до 100 МГц)
Рис.7 Схема широкополосного генератора белого шума от 1 Гц до 100 МГц
«Аннотация: Реализована конструктивная идея генератора белого шума. Два малошумящих усилителя (МШУ) в каскаде усиливают шум, создаваемый стабилитроном с обратным смещением, работающим в режиме пробоя перехода, создавая белый шум с полосой пропускания в несколько сотен мегагерц.
Схема генератора белого шума реализована на 2-х платах, одна для стабилитрона, другая для ИМС MAX2650. MAX2650 — это широкополосный малошумящий усилитель
с коэффициентом усиления 19 дБ, работающий от постоянного тока до 1 ГГц.
Сводка результатов испытаний:
1. Выходная мощность шума в основном определяется напряжением пробоя диода. Я использовал стабилитроны с напряжением пробоя 4 В (1N749), 5,1 В (1N751),
5,6 В (1N752), 7,5 В (1N755) и до 12 В (1N759). Мощность шума, создаваемого стабилитроном 12 В, по крайней мере на 15–20 дБ выше, чем мощность шума,
создаваемого стабилитроном 5 В.
2. Даже со стабилитроном на 12 В коэффициент усиления MAX2650 в 20 дБ недостаточен для получения мощности шума выше -60 дБм. Нам нужно как минимум два
усилителя для усиления 38…40 дБ.
3. Амплитуда шума практически не зависит от тока стабилитрона. С помощью потенциометра ток диода может варьироваться от 5 мА до 100 мА. В этом диапазоне
тока мощность шума изменяется довольно случайным образом в пределах ±1 дБ. Похоже, что в явлениях пробоя стабилитрона лавинный шум преобладает над другими
источниками шума, такими как дробовой шум (который пропорционален току), мерцающий шум и тепловой шум.
4. Спектр частоты/мощности выходного шума не является идеально ровным в широком диапазоне частот. Как видно из результатов испытаний на Рис.8, в диапазоне
от 1 МГц до 100 МГц мощность шума падает почти на 10 дБ. Это может быть связано с более высоким внутренним затуханием высокочастотных компонентов
усилителей.
Рис.8 Выходной спектр широкополосного генератора белого шума
На Рис.8 нижняя кривая представляет собой минимальный уровень шума прибора (измеренный, когда все выключено). Вторая кривая снизу — выходной шум MAX2650 при выключенном диоде. Две верхние кривые представляют собой спектр выходного шума при токе стабилитрона 10 мА и 60 мА соответственно».
На самом деле, использование дефицитных MAX2650 в данной схеме не является таким уж необходимым, усилитель вполне можно выполнить на любых СВЧ компонентах.
А для того чтобы иметь возможность снизить его чрезмерное усиление, воспользоваться параллельным соединением стабилитронов (транзисторов), что будет
способствовать увеличению мощности их совокупного шумового сигнала (Рис.
9).
Рис.9 Параллельное соединение полупроводников для повышения мощности шума
404 Not Found
| Поиск по сайту Авторизация
|
| ||||||||||||
Сборка недорогого генератора белого шума
Скачать PDF
Реферат
Реализована и доработана конструкторская идея генератора белого шума.
Два малошумящих усилителя (МШУ) в каскаде усиливают шум, создаваемый стабилитроном с обратным смещением, работающим в режиме пробоя перехода, создавая белый шум с полосой пропускания в несколько сотен мегагерц. Результаты испытаний показывают, что довольно широкополосный белый шум может быть сгенерирован с использованием нескольких недорогих компонентов.
Белый шум, который определяется как шум с постоянным спектром мощности, полезен для измерения и тестирования широкополосных коммуникационных цепей. Имеющиеся в продаже генераторы белого шума обычно очень дороги. Идея дизайна, представленная в этой статье, представляет собой недорогой метод, который производит белый шум до нескольких сотен МГц.
Этот генератор белого шума основан на лавинном шуме, генерируемом явлением пробоя стабилитрона. Он создается, когда PN-переход работает в режиме обратного пробоя. Лавинный шум очень похож на дробовой, но гораздо более интенсивный и имеет плоский частотный спектр (белый).
Величину шума трудно предсказать из-за его зависимости от материалов.
В основном схема имеет 2 части: стабилитрон и малошумящие усилители (МШУ) MAX2650. Диод имеет обратное смещение, и выходной шум снимается с анода. MAX2650 — это широкополосный малошумящий усилитель с коэффициентом усиления 19 дБ, работающий от постоянного тока до 1 ГГц.
Сводка результатов испытаний
Схема генератора белого шума реализована на 2-х платах, одна для стабилитрона, другая для МШУ MAX2650. Выходная дорожка от анода стабилитрона до входа МШУ рассчитана на 50 Ом. Выход МШУ измеряется анализатором спектра Rhode & Schwarz. Для практических целей в интересующей полосе частот желательна мощность шума -60 дБм или выше.
После нескольких экспериментов я получил следующие результаты:
- Выходная мощность шума в основном определяется напряжением пробоя диода. Я использовал стабилитроны с напряжением пробоя 4 В (1N749), 5,1 В (1N751), 5,6 В (1N752), 7,5 В (1N755) и до 12 В (1N759).
Мощность шума, создаваемого стабилитроном 12 В, по крайней мере на 15–20 дБ выше, чем мощность шума, создаваемого стабилитроном 5 В. - Даже при использовании стабилитрона на 12 В коэффициент усиления МШУ в 20 дБ недостаточен для получения мощности шума выше −60 дБм. Нам нужно как минимум два LNA в каскаде (усиление 38 ~ 40 дБ).
- Мощность выходного шума практически не зависит от тока источника. С помощью потенциометра ток диода может варьироваться от 0 мА до 100 мА. В этом диапазоне тока источника мощность шума изменяется довольно случайным образом в пределах ±1 дБ. Похоже, что в явлениях пробоя стабилитрона лавинный шум преобладает над другими источниками шума, такими как дробовой шум (который пропорционален току), мерцающий шум и тепловой шум.
- Спектр частоты/мощности выходного шума не является идеально ровным в широком диапазоне частот. Как видно из результатов испытаний на рис. 2, от 1 МГц до 100 МГц мощность шума падает почти на 10 дБ. Это может быть связано с более высоким внутренним затуханием высокочастотных компонентов.
- 2 МШУ использовались в каскаде для генератора белого шума, что давало усиление 38–40 дБ.
Мощность шума, создаваемого стабилитроном 12 В, по крайней мере на 15–20 дБ выше, чем мощность шума, создаваемого стабилитроном 5 В.
Схема показана на Рисунке 1, а результат теста показан на Рисунке 2. На Рисунке 2 нижняя кривая представляет собой минимальный уровень шума прибора (измеренный, когда все выключено). Вторая кривая снизу — выходной шум МШУ при выключенном диоде. Две верхние кривые представляют собой спектр выходного шума при токе диода 10 мА и 60 мА соответственно.
Рис. 1. Схема генератора белого шума.
Рис. 2. Выходной спектр генератора белого шума.
Заключение
В этой статье реализована конструкторская идея генератора белого шума. Результат тестирования показывает довольно широкополосный белый шум, генерируемый несколькими недорогими компонентами.
Аналогичная версия этой статьи появилась в выпуске журнала Electronica за сентябрь-октябрь 2004 г.
Все приветствуют источник шума на стабилитроне — дайджест продуктов микроволновой печи
by Fairview Microwave
Шум — враг всех приемников, стирающий полезные сигналы и делающий попытки его устранения проблематичными, но уже более 70 лет он также используется с пользой, помогая тестировать приемники и многие другие типы систем.
Процесс основан на обманчиво простых устройствах — источниках шума, — которые обеспечивают основу для многих типов измерений, генерируя и вводя аддитивный белый гауссов шум (AWGN) в тестируемое устройство или систему. Источник шума прошел долгий путь от своего происхождения в 1940, поэтому полезно знать о современных источниках шума, о том, как они работают, и о тестах, которые они могут проводить.
Во время Второй мировой войны технологии радиочастотных и микроволновых приемников быстро развивались, и они могли обнаруживать все более и более слабые сигналы, скрытые в шуме. Таким образом, было необходимо создать эталонный эталон, шумовые характеристики которого были известны и который мог бы привести к более эффективному коэффициенту шума, отношению сигнал/отношение (SNR) и другим тестам.
- Рисунок 1: K81A представлял собой вакуумную диодную лампу с подогревом, которая могла производить шум на частотах до 300 МГц.
Источник: https://frank.pocnet.net/sheets/046/k/K81A. pdf
- Рис. 2. Газоразрядная трубка K51A с неоном может производить шум до 3 ГГц Источник: https://electronicprojectsforfun.wordpress.com/making-noise/noise-sources-i-have-built/a-comparison-of-vacuum-tube-noise-diodes/
pdfБыли исследованы три подхода: «горячий резисторы, вакуумные шумовые диоды и газоразрядные трубки. Горячие резисторы были возможными, но, поскольку они нагревались до 2900 ° F, чтобы измерить коэффициент шума 100, они были непрактичны. Шумовые диоды вакуумных ламп ( Рисунок 1 ) также казался многообещающим, но мог достигать частоты только около 300 МГц и требовал напряжения зажигания 6000 В. Тем не менее, их использовали за неимением лучшего, которыми оказались газоразрядные трубки ( Рисунок 2 ).
Еще в 1940-х годах было установлено, что эти трубки, содержащие благородные газы, такие как аргон, гелий или неон, производят стационарную газовую плазму, содержащую световое излучение, а также широкополосный микроволновый шум с частотой примерно до 3 ГГц при возбуждении.
с соответствующим напряжением постоянного тока. Они были значительным улучшением по сравнению с предыдущими методами, но основывались на явлении, выявленном в XIX веке.30-х, вскоре они столкнулись с лучшим, меньшим и в целом более эффективным решением.
Прорыв
В 1934 году физик-теоретик Кларенс Мелвин Зинер описал пробой электрических изоляторов, одно из его многочисленных достижений, которое привело к так называемому эффекту Зенера. Позже его работа была реализована учеными Bell Labs для создания электронного устройства, диода Зенера. Зенеровский диод обладает многими основными свойствами обычного диода, проводя, например, в прямом направлении с таким же напряжением включения.
Рисунок 3: Зенеровский диод: основной компонент современных источников шума Источник: Википедия Однако в обратном направлении работа стабилитрона ( рис. 3 ) совершенно иная, поскольку при низких напряжениях он ведет себя не так, как можно было бы ожидать.
При достижении определенного обратного (Зинеровского) напряжения диод «пробивается» и протекает ток из-за квантового туннелирования электронов в малом пространстве между p- и n-областями (т. е. эффект Зинера). В этом случае диод генерирует дробовой шум, который не зависит от температуры и частоты, в отличие от шума Джонсона-Найквиста, который пропорционален температуре. Оба считаются белым шумом.
Характеристики стабилитрона аналогичны характеристикам лавинных диодов, так как оба генерируют шум, за исключением того, что стабилитрон имеет напряжение пробоя ниже 5 В постоянного тока, а лавинные диоды используются для напряжений пробоя выше этого напряжения. Общие характеристики стабилитронов очень привлекательны из-за их способности генерировать шум в очень широком диапазоне частот, что делает их хорошо подходящими для использования в качестве источников шума.
Интересно, что не все стабилитроны имеют «правильные» характеристики для этой цели, поэтому в любой партии отдельные устройства будут иметь несколько разные характеристики.
Только те, которые подходят для широкополосного вывода шума и плоской спектральной характеристики, выбираются производителями источников шума. Таким образом, хотя стабилитрон — это особый тип диода, те из них, которые подходят для использования в качестве источников шума, действительно особенные.
Примечательно, что в высших эшелонах генерации шума, требующих максимально возможной точности, таких как лаборатории национальных стандартов, такие как Национальный институт стандартов и технологий (NIST), используются эзотерические типы источников шума. Например, NIST недавно повысил точность своего эталонного стандарта, используемого для определения кельвина, международной единицы измерения температуры, с помощью своего квантового источника шума напряжения (QVNS), основанного на массивах джозефсоновских переходов (, рис. 4, ).
Рисунок 4: Источник шума квантового напряжения NIST (QVNS) обеспечивает сигнал чрезвычайно высокого напряжения, который по сравнению с шумом напряжения от электронов в резисторе определяет постоянную Больцмана, которая связывает энергию системы с ее температурой Эти сверхпроводящие цепи работают с квантовой точностью и генерируют точно контролируемые колебания напряжения, равные тепловому шуму, за исключением того, что сигнал не является случайным.
В результате QVNS может выдавать на выходе идеально квантованные целые единицы, чтобы получить вычисляемый эталонный источник шума. Другими коммерчески доступными типами являются подсистемы с охлаждением жидким азотом, способные обеспечивать чрезвычайно высокую точность на частотах до 400 ГГц.
Цвет шума
Все шумы неодинаковы и обычно обозначаются цветом, например, розовый шум и белый шум. В то время как люди используют так называемые генераторы «белого шума», чтобы заглушить окружающий их шум, на самом деле они генерируют розовый шум, потому что его частоты производят более успокаивающий звук. Если бы они использовали белый шум, это звучало бы как помехи от FM-радио, настроенного на промежуток между каналами, потому что белый шум охватывает широкий диапазон частот. Он получил свое название от белого света, который имеет однородное излучение на всех частотах в видимом спектре. Поскольку это относится к электромагнитной энергии ниже примерно 300 ГГц, она одинаково плотна в широком диапазоне частот, что приводит к постоянной спектральной плотности мощности.
Источники шума радиочастотного, микроволнового или миллиметрового диапазона создают AWGN, который является аддитивным, поскольку при введении в тестируемое устройство он добавляет шум везде, где присутствует в системе, в результате чего получается сумма передаваемого сигнала и шума. Он белый, потому что в идеале он имеет одинаковую спектральную плотность мощности с частотой, и гауссовский, потому что его распределение вероятностей является гауссовым со средним значением, равным нулю. Гауссово распределение шума ( Рисунок 5 ) может быть представлено в виде колоколообразной кривой, симметричной относительно среднего значения без смещения влево или вправо. Добавление AWGN в систему делает его желательным для широкого круга приложений.
Рисунок 5: Классическое распределение Гаусса. Источник: https://machinelearningmastery.com/continuous-probability-distributions-for-machine-learning/ Источники шума AWGN используются для широкого спектра измерений, от калибровки средств связи, радиоэлектронной борьбы и радиолокационных систем до коэффициента шума, усиления — полоса пропускания, мощность шума, отношение несущей к шуму (CNR), Eb/No (нормализованное отношение несущей к шуму для цифровых систем), тестирование частоты ошибок по битам (BER), а также в качестве простого генератора широкополосных сигналов для тестирования изоляции неисправностей (FIT), встроенный тест (BIT) в системе.
Они также используются для калибровки инструментов, тестирования DOCSIS 3.0 для кабельных систем, оценки каналов спутниковой связи и даже для увеличения динамического диапазона аналого-цифровых преобразователей (АЦП) путем дизеринга и уменьшения коррелированного шума.
От простого к сложному
В дополнение к присущим ему преимуществам источник шума на основе стабилитрона настолько универсален, что он может обеспечить эти преимущества, занимая при этом минимальное пространство. Например, один только шумовой диод можно припаять к печатной плате или интегрировать в микросхему для поверхностного монтажа, чтобы обеспечить широкую полосу частот AWGN от 1 до 110 ГГц. Он может быть установлен в алюминиевом корпусе с разъемами, соответствующими его частотному диапазону, и защищен от многих военных и аэрокосмических стандартов. Для использования в качестве лабораторных эталонов эти подключенные (или волноводные) источники шума калибруются с шагом 1 ГГц и сопровождаются отчетом о калибровке ( Рисунок 6 ).
- Рис. 6. FMNS1009 — это прецизионно откалиброванный модуль источника шума, работающий в диапазоне частот от 100 МГц до 60 ГГц и отвечающий требованиям MIL-STD-202 в отношении влажности, теплового удара, циклического изменения температуры, чувствительности к электростатическим разрядам и высоты до 50 000 футов. Источник: https://www.fairviewmicrowave.com/precision-calibrated-noise-source-enr-7-db-60-ghz-1.85mm-fmns1009-p.aspx
- источник шума с креплением покрывает диапазон от 10 МГц до 3 ГГц и включает регулируемый аттенюатор с ручным управлением с шагом 1 дБ, ВЧ-усилитель мощности и источник питания 120 В переменного тока. Источник: https://www.pasternack.com/sma-calibrated-noise-source-pout-0-dbm-3-ghz-pe85n1018-p.aspx
Источники шума также можно комбинировать с другими устройствами для создания настольного прибора. Например, их выходной сигнал может быть увеличен с помощью усилителя или уменьшен с помощью аттенюатора, а их полоса пропускания сужена с помощью полосового фильтра для охвата определенного диапазона частот.
Например, поставщик ВЧ- и СВЧ-оборудования Pasternack предлагает PE85N1018, калиброванный настольный источник шума, работающий в диапазоне от 10 МГц до 3 ГГц (, рис. 7, ). Этот блок включает в себя регулируемый аттенюатор с шагом 1 дБ, ВЧ-усилитель мощности и источник питания 120 В переменного тока. Во всех случаях цель производителей источников шума состоит в том, чтобы гарантировать, что ни один из этих компонентов не изменяет исходные характеристики AWGN.
Резюме
В ссылках на стабилитроны их использование в качестве источников шума упоминается, пожалуй, меньше всего, а иногда и вовсе не упоминается, что удивительно, учитывая их важность. Без них оценка работы приемников, подсистем и систем, как аналоговых, так и цифровых, была бы намного сложнее. Просто нет более простых, меньших по размеру, менее сложных или более дешевых средств для выполнения этих функций. Следовательно, маловероятно, что в обозримом будущем будут предложены другие решения.
