Генератор случайных сигналов Советский патент 1985 года по МПК H03B29/00 

Щцг. 1

. 1

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в системах передачи информации, при исследовании помехоустойчивости различных радиоэлектронных устройств, измерении частотных характеристик и коэффициента шума электронной аппа ратуры и приборов. .

Известен генератор случайных сигналов, выполненньй на туннельном диоде, включенном в одну из ветвей С-колебательного контура DJ

Однако этот генератор случайных сигналов имеет недостаточно высокую стабильность среднего значения амплитуды выходных случайных сигналов.

Наиболее близким техническим решением к предложенному является генератор случайньгх сигналов, содержа1ций усилитель, между выходом которого и общей шиной включен параллель ный колебательный LC -контур, послеовательно с катушкой индуктивности которого включен диод, а также атуш ку индуктивности обратной свяьи, которая подключена между входом усилителя и общей шиной С23.

Недостатком известного генератора случайных сигналов является то, что на выходе формируется узкополосный сигнал (частота его близка к ча.стоте параллельного колебательного ЬС -контура) . При этом большая часть энергии сигнала содержатся в главном максимуме спектра, соответствующем собственной частоте параллельного колебательного иС -контура, а относительная полоса

спектра S t f/2it ( -Г - абсолютная ширина спектра, f„- центральная частота) составляет всего 10% на уровне минус 10 дБ.

Цель изобретения - расширение полосы спектра.

Для этой цели в генераторе случайных сигналов, содержащем усилитель, между выходом которого и общей шиной включен параллельный колебательный (.С -контур, последовательно с катушкой индуктивности которого включен диод, а также катушку индуктивности обратной связи, которая под ключена между входом усилителя и общей шиной, между выходом усилителя и общей шиной включена дополнительная катушка индуктивности, которая индуктивно Связана с катушкой инуктивности обратной связи,

605232

На фиг. 1 представлена структур-, нал электрическая схема предложенного генератора случайных сигналов на фиг. 2 - вольтамперная характерис$ тика используемого диода; на фиг. 3 амплитудно-частотный спектр выходного сигнала.

Генератор случайных сигналов corдержит усилитель 1 ,, параллельный колебательный LC -контур, состоящий из конденсатора 2, катушки 3 индуктивности и диода 4, катушку 5 индуктивности обратной связи и дополнительнзто катзппку 6 индуктивности.

Генератор случайных сигналов (работает следующим образом.

Усилитель 1 Сположительной юбратной .связью, осуществляемой через катздику 5 индуктивности, вносит отрицательное сопротивление в составной контур, который включает в себя конденсатор 2, катушки 3 и 6 индуктивности и диод 4, в результате чего в последнем возникают нарастающие колебания. Пока амплитуда этих колебаний мала ( и U ) , диод 4 заперт и инертно-нелинейная цепочка, состоящая из катушки 3 индуктивности и диода 4, не влияет на колебания в составном контуре. Когда амплитуда этих колебания становится достаточно большой (), диод 4 открывается и инертно-нелинейная цепочка шунтирует составной контур, гася в нем колебания. Когда ток через инертно-нелинейную цепочку падает до нуля, диод 4 закрывается и в составном контуре вновь происходит нарастание колебаний. Случайный характер сигнала на выходе обеспечивается тем, что благодаря инертной нелинейности цепочки, переключение диода 4 ВСЯКИЙ раз происходит при различных фазах колебания в Составном контуре.

Расширение полосы спектра случай-. ных сигналов обуславливается зависимостью резонансной частоты составного контура от сопротивления диода 4

Действительно, при запертом диоде 4 резонансная частота составного контура f,. 1/21гЧисГ , где Ь индуктивность катушЛи 6 индуктивности; С - емкость конденсатора 2. При открытом диоде 4, пренебрегая его сопротивлением, параллельно катушке индуктивности 3 подключается дополнительная катушка индуктивное31

ти 6, и резонансная частота составного контура увеличивается 1/21Г 1 с , где 1 (1/С. -н 1/Ь,)Ь, - индуктивйость катушки 3 индуктивности.

В процессе генерации меняется напряженнее на диоде 4, соответственно меняется и его сопротивление от значения в закрытом режиме до значения в открытом. Это приводит к автоматическому изменению резонансной частоты составного контура в пределах , . С другой стороны, изменение резонансной частоты составного контура влияет на изменения напряжения на самом диоде 4. В результате такой нелинейной обратной связи генерируется непериодический, случайный сигнал, характерная полоса спектра которого определяется указанным диапазояом . резонансных частот составного колебательного контура.

605234

В конкретном исполнении генератора случайных сигналов используется- диод марки Д12А с врльтамперной характеристикой (фиг. 2). S При заданных номиналах элементов, используемых в генераторе случайных сигналов, выходной сигнал имеет сплошной спектр (фиг. 3), охватывающий диапазон 0,1-3,0 МГц по уровню 10 минус 10 дБ.

Соответственно, относ.ительно - полоса спектра S- А /2io по уровню минус 10 дБ составляет 90%, т.е. в девять раз больше по сравнению с прототипом. Неравномерность спектра внутри данного диапазона не брЛее 3 дБ. .

Преимущества предлагаемого устройства перед известным генератором 20 случайных сигналов состоят в боль, Шей ширине полосы спектра. Это позволяет применять его при исследовании характеристик широкополосных /радиоэлектронных устройств. .

ГЕНЕРАТОР СЛУЧАЙНЫХ СИГНАЛОВ, содержащий усилитель, между выходом которого и .общей шиной включен параллельный колебательный ЪС г-контур, последовательно с катушкой индуктивности которого включен диод, а также катушку индуктивности обратной связи,подключенную между входом усилителя и общей шиной, о тл и ч а ю щ и и с и тем, что, с целью расширения полосы спектра, ;между выходtm усилителя и общей шиной включена дополнительная катушка индуктивности, которая индуктивно связана с катушкой индуктивности .обратной связи. вь/ход а о ел tc со

1

lPert.l

(JJt/t.J