Генератор случайных сигналов

 

сто Ф т т т

О П И ГА Н И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик (» 6983 18 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 23,03.78 (21) 2593720/18-09 (g )y (2

Н 03 В 29/00 с присоединением заявки ¹â€”

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет (53) УДК621.373.422:

: б21. 391.822

{088.8) Опубликовано 1511,79. Бюллетень ¹42

Дата опубликования описания 1511.79 (72) Авторы изобретения

С.В.Кияшко, A.Ñ.Ïèêoâñêèé и И.И.Рабинович

Институт прикладной физики АН СССР (71) Заявитель (54 ) Г ЕНЕ PATOP СЛУЧА ИНЫХ С ИГ НАЛОВ

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано при моделировании .систем передачи информации и ав томатического регулирования, при измерении коэффициента шума различных устройств и их калиб- . ровке, при исследов ании помехоустойчивости различных систем и т.п.

Известен генератор случайных сигналов, выполненный на туннельном диоде, включенном в одну из ветвей

LC-колебательного контура (1).

Однако этот генератор случайньж сигналов алеет недостаточно высокую стабильность среднего значения ампли-15 туды вьжодных случайных сигналов .

Цель изобретения — повышение стабильности среднего значения амплитуды выходных случайных сигналов . 20

Для этого в генератор случайных сигналов, выполненный на туннельном, диоде, включенном в одну из ветвей

ЬС-колебательного контура, между

LC-колебательным контуром и общей шиной введен усилитель с выходной катушкой индуктив ности, которая индуктивно связана с катушкой ин. дуктивности LC-колебательного контура.

На фиг.1 представлена структурная электрическая схема предложенного генератора случайных сигналов; на фиг. 2 — вольт-амперная характеристика туннельного диода.

Генератор случайных сигналов содержит туннельный диод 1, LC-колебательный контур, состоящий из катушки 2 индуктивности и конденсатора 3, усилитель 4 с выходной катушкой 5 индуктивности, выходы б и 7.

Генератор работает следующим образом.

Усилитель 4 с положительной обратной связью вносит отрицательное сопротивление a LC-колебательный контур, в результате чего в последнем обеспечивается режим мягкого самовозбуждения и возникают на.растающие колебания. При этом туннельный диод

1 работает в режиме, определяемом участком ab его вольт-амперной характеристики (см.фиг.2), его дифференциальное сопротивление мало, поэтому амплитуда колебаний на выходе б гораздо больше амплитуды колебаний на выходе 7. Линейный режим работы усилителя 4 обеспечивает рост амплитуды колебаний в ЬС-колебательном контуре по экспоненте. Нарастание б 981 ) Я

10 амперной харак терис тик и .

Поскольку фаза колебаний в момент переключения яв ляе тся случа и ной величиной, то и начальная амплитуда колебаний в каждом цикле является случайной. С другой стороны, началь— ная амплитуда колебаний определяет длительность колебательного процесса в цикле. Из-за случайности на— чальной амплитуды колебаний их длительности некоррелированы между собой.

Все это приводит к тому, сто на выходе б формируется случайный узкополосный сигнал (частота его блиэка к частоте IC-колебательного контура) в в иде некоррелиронанных цугов колебаний, а на выходе 7 фор- 55 мируется сн я занная с сигналом на ко !с ба ний происходит до т > с пор > пока мгновенное значение тока через катушку индук тип ности 2 не достигнет неличины 1,TIpH которой происходит переключение туннельногo диода 1 с участка ab вольт-амперной

)характеристики на участок сс1, Фаза

5 колебания в момент переключения тун— нельного диода 1 определяет величину напряженности на н ых оде б . Б следующий за переключением туннельного диода 1 интервал времени, меньший четверти периода колебаний в LC-- олебательном контуре, ток через катушку

2 индуктив ности уменьшается до величины 1, при которой происходит переключение туннельного диода 1 на участок ab вольт-амперной характе— ристики.

Поскольку мал интервал времени, в течение которого рабочая точка туннельного диода 1 находится на 20 участке cd вольr-амперной характеристикк и, на выходе 7 форм ируе тс я импульсное напря>кение, а напряжение на выходе б существенно не меняется и практически равно неличине, которая 25 была в момент переключения туннельного диода 1 с участка аЬ на учаcòîê

cd вольт-амперной характеристики.

Далее в LC-к олеба те льном к онтуре снова происходит. нарастающий колебательный процесс, причем начальная амплитуда колебаний в этом цикле зависит не от начальной амплитуды колебаний в предыдущем цикле, а от напряжения на выходе б, которое "5 определяется фазой колебания в момент переключения туннельного диода 1 с участка аЬ на уч-сток cd вольтвыходе б пс>с.ледовательнос:ть импу ьсон с постоянной амплитудой, опс»вЂ” деляемой характеристикой туннельногo диода 1 и случайным интерналом между импульсамv..

Нестабильность параметров усилителя 4 оказывает влияние на гараметры каждого цуга в отдельности, но !!е влияет на взаимную корреляцию цугов, потому что начальная амплитуда н каждом цуге определяется только моментом, когда ток через катушку инцуктин ности 2 достигает величины 1> . По этой же причине указанная нестабильность не влияет на статические параметры генерируемого сигнала и флуктуации параметров туннельного диода 1, которые могут с>

ызн!Tb изменения величины 1

Мощность генерируемых сигHB JloB определяется активным диапазоном источника энeðãèè — усилителя 4: чем мощнее усилитель 4, тем больше генерируемая мощность и, соответственно, тем меньше усилительных каскадов требуется в генераторе.

Предложенный генератор позволяет генерировать случайные сигналы двух видон . Он прост, интенсин ность генерируемых сигналов не зависит от частоты контура, что позн оляет перестраивать частоту в широких пределах.

Кроме того, отсутствует необходимость настройки схемы при замене в генераторе источника энергии или нелинейного элемента, поскольку статические характеристики сигнала практически не зависят от их параметрон, формула изобретения

Гене ратор случайных сигналов, выполненный на туннельном диоде, включенном в одну из ветвей LC-колебательного контура, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью понышения стабильности среднего значения амплитуды выходных случайных сигналов, между LC-к олеба тельным контуром и общей шиной введен усилитель с выходной катушкой индуктив— ности, которая индук тив но связана с катушкой индуктивности LC-колебательного контура.

Источники информации, принятые но внимание при экспертизе

1. Смирнов В.В.,Генераторы на туннельных диодах, М., BHeprHR

1971, с..11, рис.5 (прототип).

698118

Составитель Н . Матвиенко

Техред И . Асталош Корректор Е.Лукач

Редактор Л.Алексеенко

Филиал IIIIII Патент, г.Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 6567/18 Тираж 1060 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.,д.4/5