Генератор шума Советский патент 1983 года по МПК H03B29/00 

(Sk ) ГЕНЕРАТОР ШУМА

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для генерирования шумов. По основному авт, св. К Зб9б73 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 генератора пилообразного напряжения через переключатель соединен с входом усилителя мощности 1 3 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 среднего периода следования, т.е. к увеличению средней частоты следования сигнала и перемещению спектра мощности сигнала в область высоких частот. Цель изобретения - повышение стабильности спектральных характеристик сигнала. Указанная цель достигается тем, что в генераторе шума, содержащем последовательно соединенные источник шума, видеоусилитель и усилитель мощности, а также подключенные к выходу видеоусилителя последовательно соединенные ключ, генератор пилообраз 3 ного напряжения и формирователь импульсов, выход которого подсоединен к управляющему входу ключа, при этом выход генератора пилообразного напря жения через переключатель соединен с входом усилителя мощности, выход генератора пилообразного напряжения соединен с переключателем через дополнительно введенное запоминающее устройство, второй вход которого под ключен к выходу дополнительно введен ного 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 i, усилитель 5 мощности, формирователь 6 импульсов,генератор 7 пилообразного напряжения, запоминающее устройство 8, генератор 9 тактовых импульсов. Генератор шума работает следующим образом. Случайное напряжение с выхода ист точника 1 шума поступает на вход ви,деоусилителя 2. Усиленное шумовое напряжение с выхода видеоусилителя 2 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 гене ратора 7 пилообразного напряжения. Пилообразное напряжение положительной или отрицательной полярности с выхода генератора 7 пилообразного напряжения подается на сигнальный вход 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 уров ню напряжение, которое постоянно в течение времени Т, равного периоду следования тактовых импульсов (фиг,2а E-J.). Этот сигнал также имеет равновероятное распределение амплитуд, плотность вероятности которого будет иметь вид фиг.2б).. Стабильность спек ра мощности полученного таким образом сигнала мало зависит от стабильнести средней амплитуды шума на выходе видеоусилителя, а определяется стабильностью периода следования так98товых импульсов, в связи с этим стабильность спектральных характеристик сигнала будет значительно выше, чем у прототипа. Для обеспечения устойчивой работы генератора шума в широком диапазоне изменения среднего значения амплитуды шума на выходе видеоусилителя период следования тактовых импульсов должен быть б раз больше среднего периода следования пилы. При этом стабильность спектра мощности сигнала на выходе генератора шума повышается в раз по сравнению с прототипом. В схеме предлагаемого генератора шума предусмотрена возможность плавной регулировки граничных 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 сраба-Е компаратора тывания +Е и (фиг.26). В момент достижения напряжения пилы положительного уровня +Ej или отрицательного уровня -E,2i °мпаратор 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. № , отличающийся темг 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 W 369673, кл. Н 03 В 29/00, 29.03.71 Гпрототип).

фуг. f