Генератор случайных сигналов Советский патент 1991 года по МПК H03B29/00 

1

(21)4479027/09

(22) 22.08.88

(46) 23.01.91. Бюл. №3

(71)Институт прикладной физики АН СССР

(72)А.С.Пиковский (53)621.373.43(088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР № 698118, кл. Н 03 В 29/00, 23.03.78.

(54) ГЕНЕРАТОР СЛУЧАЙНЫХ СИГНАЛОВ

(57)Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения - расширение спектра генерируемых случайных сигналов. Генератор содержит усилитель 1, LC-колебательный контур 2 и катушку 5 индуктивности связи, которые образуют автогенератор с мягким возбуждением. На выходе усилителя 1 формируется узкополосный сигнал со случайной амплитудной и фазовой модуляцией. Эти сигналы через фильтр 6 нижних частот поступают на управляющий вход управляемого четырехполюсника 7 с S-образной вольт-амперной характеристикой, что приводит к дополнительной амплитудной и фазовой модуляции выходного сигнала, величина которой определяется диапазоном изменения напряжения включения. В результате этой модуляции низкочастотные некоррелированные составляющие переносятся в область основной частоты контура 2. что обеспечивает расширение спектра на выходе генератора. 1 ил.

С/)

С

л

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано при измерении шума различных устройств, при исследовании помехоустойчивости различных систем.

Целью изобретения является расширение спектра генерируемых случайных сигналов.

На чертеже представлена структурная электрическая схема генератора случайных сигналов.

Генератор случайных сигналов содержит усилитель 1, LC-колебательный контур 2, состоящий из катушки 3 индуктивности и конденсатора 4, катушку 5 индуктивности связи, фильтр 6 нижних частот, управляемый четырехполюсник 7 с S-образной вольт- амперной характеристикой.

Генератор случайных сигналов работает следующим образом.

Для обеспечения включения управляемого четырехполюсника 7 необходимо, чтобы усилитель 1 обеспечивал амплитуду в LC-колебательном контуре 2 большую, чем напряжение включения управляемого четырехполюсника 7. Для обеспечения плавной модуляции напряжения включения управляемого четырехполюсника 7 ширина полосы фильтра 6 составляет 0.1-0,2 от частоты LC- колебательного контура 2. Усилитель 1 совместно с катушкой 5 индуктивности связи и LC-колебательным контуром 2 образуют автогенератор с мягким возбуждением.

При возникновении нарастающих колебаний управляемый четырехполюсник 7 находится в невключенном состоянии и практически не оказывает влияния на колебания. Нарастание колебаний происходит до тех пор, пока напряжение на конденсаторе 4 не достигнет напряжения включения Do управляемого четырехполюсника 7. В этот момент(ток через катушку 3 индуктивности имеет значение И, определяемое фазой колебаний. Управляемый четырехполюсник 7 включается, протекающий через него ток разряжает включенный параллельно конденсатор 4.

При уменьшении напряжения на конденсаторе 4 до значения Ui управляемый четырехполюсник 7 выключается. Далее колебания в LC-колебательном контуре 2 снова нарастают, причем их начальная амплитуда определяется начальным током И и напряжением Ui. т.е. фазой колебаний в момент включения управляемого четырехполюсника 7. Из-за случайного разброса этой фазы начальные амплитуды также являются случайными, в результате на выходе усилителя 1 формируется узгэполосныйсигнал со случайной амплитудной и фазовой модуляцией. Эти сигналы поступают на фильтр 6, с выхода которого сигнал, содержащий низкочастотные составляющие, некоррелированные с составляющими

выходного сигнала на основной частоте LC- колебательного контура 2, поступает на управляющийвход управляемого четырехполюсника 7. В результате напряжение включения Uo. определяющее уровень

сброса колебаний в LC-колебательном контуре 2, плавно модулируется по случайному закону. Это приводит к дополнительной амплитудной и фазовой модуляции выходного сигнала, величина ее определяется диапазоном изменения напряжения включения Uo. В результате этой модуляции низкочастотные некоррелированные составляющие переносятся в область основной частоты колебаний LC-колебательного контуре 2, что

обеспечивает расширение спектра на выходе устройства. Генерируемый сигнал при широком спектре обладает высокой стабильностью средних значений, так как нестабильность параметров усилителя 1 не

влияет на уровень сброса колебаний, определяемый напряжением включения управляемого четырехполюсника 7.

35

Формула изобретения

Генератор случайных сигналов содержащий усилитель. LC-колебательный контур, который включен между входом усилителя и общей шиной, катушку индуктивности связи, которая включена между выходом усилителя и общей шиной и индуктивно связана с катушкой индуктивности LC-колебательного контура, и нелинейный элемент, отличающийся тем, что, С

целью расширения спектра генерируемых случайных сигналов, введен фильтр нижних частот, нелинейный элемент выполнен в виде управляемого четырехполюсника с S-образной вольт-амперной характеристикой и

включен параллельно LC-колебательному контуру, а выход усилителя подключен к входу фильтра нижних частот, выход которого подключен к управляющему входу управляемого четырехполюсника с

S-образной характеристикой.