Генератор шума

 

/ ой::„

Г.M.Màðíàóõoâ и Е.А.Карнау ойв " <".,;., / х х

:- 1 *а (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54 ) ГЕНЕРАТОР ШУМА

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для генерирования шумов.

По основному авт. св. " 369673 известен генератор шума, содержащий последовательно соединенные источник шума, видеоусилитель и усилитель мощности, а также подключенные к выходу видеоусилителя последовательно соединенные ключ, генератор пилообразного напряжения и формирователь импульсов, выход которого подсоединен к управляющему входу ключа, при этом выход генератооа пилообразного напряжения через переключатель соединен с входом усилителя мощности (1 ) .

На выходе генератора формируется сигнал, являющийся случайной Функцией времени и имеющий равновероятное распределение амплитуд (в положении переключателя б). Частотные характеристики этого сигнала зависят от амплитуды напряжения шума на выходе видеоусилителя. А поскольку большинство известных первичных источников шума нестабильны, то и частотные характеристики генерируемого сигнала также оказываются нестабильными. Например, при увеличении среднего значения амплитуды шума на выходе видеоусилителя увеличивается средний угол наклона

"пилы". Это приводит к уменьшению

10 среднего периода следования, т.е. к увеличению средней частоты следования сигнала и перемещению спектра мощности сигнала в область высоких частот.

Цель изобретения - повышение ста > бильности спектральных характеристик сигнала.

Указанная цель достигается тем, что в генераторе шума, содержащем последовательно соединенные источник го шума, видеоусилитель и усилитель мощности, а также подключенные к выходу видеоусилителя последовательно соединенные ключ, генератор пилообраз

3298 4

3 100 ного напряжения и формирователь импульсов, выход которого подсоединен к управляющему входу ключа, при этом выход генератора пилообразного напряжения через переключатель соединен с входом усилителя мощности, выход генератора пилообразного напряжения соединен с переключателем через дополнительно введенное запоминающее устройство, второй вход которого под- 10 ключен к выходу дополнительно введемного генератора тактовых импульсов.

На фиг.1 приведена структурная схема предлагаемого генератора шума; на фиг.2 — графики, поясняющие его работу.

Генератор содержит источник 1 шума, видеоусилитель 2, ключ 3, переключатель 4, усилитель 5 мощности, формирователь 6 импульсов, генератор 7 пилообразного напряжения, запоминающее устройство 8, генератор 9 тактовых импульсов.

Генератор шума работает следующим 2$ образом.

Случайное напряжение с выхода ист точника 1 шума поступает на вход ви, деоусилителя 2. Усиленное шумовое напряжение с выхода видеоусилителя 2 30 подается на сигнальный вход ключа 3, который имеет запоминающую емкость.

В момент закрытия ключа на емкости запоминается амплитуда шумового напряжения, величина которой случайна.

Это напряжение подается на вход гене3$ ратора 7 пилообразного напряжения.

Пилообразное напряжение положительной или отрицательной полярности с выхода генератора 7 пилообразного напряжения подается на сигнальный вход

40 запоминающего устройства 8. В момент поступления тактового импульса с выхода генератора 9 тактовых импульсов на управляющий вход запоминающего устройства 8 на выходе усилителя 5 мощности появляется случайное по уровню напряжение, которое постоянно в течение времени Т, равного периоду следования тактовых импульсов (фиг.2а, E ). Этот сигнал также имеет равновероятное распределение амплитуд, плотность вероятности которого будет иметь вид фиг.26}.. Стабильность спектра мощности полученного таким образом сигнала мало зависит от стабильности средней амплитуды шума на выходе видеоусилителя, а определяется стабильностью периода следования тактовых импульсов. В связи с этим стабильность спектральных характеристик сигнала будет значительно выше, чем у прстотипа. Для обеспечения устойчивой работы генератора шума в широком диапазоне изменения среднего значения амплитуды шума на выходе видеоусилителя период следования тактовых импульсов должен быть в 3-5 раэ больше среднего периода следования "пилы".

При этом стабильность спектра мощности сигнала на выходе генератора шума повышается в 5- 1О раэ по сравнению с прототипом.

В схеме предлагаемого генератора шума предусмотрена возможность плавной регулировки граничыых значений амплитуды генерируемого сигнала. С этой целью генератор 7 выполнен по схеме интегратора с целью сброса в исходное состояние, а формирователь импульсов— по схеме компаратора с двумя регулируемыми порогами срабатывания. Плавная регулировка граничных значений амплитуды "пилы" обеспечивается изменениями напряжений порогов срабатывания +Е и -Е компаратора (фиг.2б).

В момент достижения напряжения

"пилы" положительного уровня +Е или

4 отрицатегьного уровня -Е, компаратор формирует импульс, который подается на вход ключа 3 и переводит интегратор в исходное состояние, а на емкости ключа запоминается новое случайное значение амплитуды шума.

Таким образом, введение дополнительных элементов и связей в схему позволяет значительно повысить стабильность спектральных характеристик сигнала, а также плавно перестраивать параметры закона распределения ампли- . туд этого сигнала на выходе генратора.

Формула изобретения

Генератор шума по авт. св. 11 369675, отличающийся тем,, что, с целью повышения стабильности спектральных характеристик сигнала, генератор пилообразного напряжения соединен с переключателем через дополнительно введенное запоминающее устройство, второй вход которого подключен к выходу дополнительно введенного генератора тактовых импульсов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1 ° Авторское свидетельство СССР и 369673, кл. Н 03 В 29/00, 29.03.71 (прототип).

1003298 (Ivan. f

ВНИИПИ Заказ 1587/43 Тираж 934 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4