一人一人の回路設計者は、回路設計からノイズを取り除くために異なる技術を使用しています。オーディオやパワーエレクトロニクスに特に関連する回路を構築する際の主要な問題の1つはノイズですが、今日はノイズを発生させる回路を作成します。ホワイトノイズと呼ばれる特殊なタイプのノイズ。
ホワイトノイズとは何ですか?
ホワイトという用語は、ホワイトライトに由来します。白色光は、同じ密度のすべての光の混合物です。したがって、白色光がすべての光の混合であるように、ホワイトノイズは、異なる周波数の密度が等しいランダム信号です。ただし、ホワイトライトとホワイトノイズには違いがあります。外観が白色の光はフラットなパワースペクトル密度を持ちませんが、ホワイトノイズは一定のパワースペクトル密度を持ちます。
ホワイトノイズの簡単な例は、ラジオがラジオ局をキャプチャしない場合、ホワイトノイズを聞くことができる場合です。このプロジェクトでは、1つのトランジスタ、2つの抵抗、1つのツェナーダイオードと電解コンデンサを使用して、単純なホワイトノイズジェネレータ回路を構築します。
ホワイトノイズジェネレータの使用
ホワイトノイズには幅広い用途があります。
- 音楽制作で広く使われています。
- ホワイトノイズは、電気回路のインパルス応答を取得するのに役立ちます。それは電子工学の一部です。
- ホワイトノイズの周波数はランダムであるため、ホワイトノイズから乱数を生成できます。
- 医療も実施しています。ホワイトノイズは耳鳴り治療で使用されます。
- 音響および音響エンジニアは、ホワイトノイズを使用して、コンサートやその他のパフォーマンス会場でのサウンドイコライゼーションのバランスを取ります。
必要なコンポーネント
このホワイトノイズジェネレータを作成するには、次のアイテムが必要です-
- BC108トランジスタ。
- 10Vツェナーダイオード(1N4740A)
- 68k抵抗
- 6.8k抵抗
- 4.7uF35V電解アルミニウムコンデンサ
- 3つのシングルバーグオスヘッダー
- 小さな銅張りのボードまたはベロボード
- はんだごて
- はんだ付けワイヤー
- 出力電圧が26V〜30の電源。
トランジスタBC108
これがメイントランジスタです。この目的のためにBC108を選択しました。もう1つの好ましい選択肢は2N3643です。同じ定格の同等のトランジスタは期待どおりに動作しますが。
TO-18メタル缶パッケージのトランジスタは、BC547などに見られる典型的なプラスチックボディと比較して、電子機器では非常に一般的です。BC108は、 25vのコレクタ-エミッタ間電圧、30Vのコレクタ-ベース電圧、および5Vのエミッタ-ベース電圧を備え、200mAの連続コレクタ電流を備えたNPNシリコンプレーナエピタキシャルトランジスタです。
ピン配置図を下の画像に示します-
ツェナーダイオード
もう1つの重要なコンポーネントは、ノイズ発生回路の重要な部分であるツェナーダイオードです。ダイオードの極性を確認する必要があります。そうしないと、回路が機能しません。
単純なホワイトノイズジェネレータの回路図
回路はシンプルです。ノイズ出力用の1つの出力ピンと、電源用の2つのピンVinとGNDがあります。
ホワイトノイズ発生回路の働き
トランジスタBC108は、トランジスタベースと逆バイアスで配置された10Vツェナーダイオードを介してバイアス電流を取得しています。10Vツェナーダイオードがノイズ源として機能しています。他の2つの抵抗は電流制御のために接続されています。4.7ufコンデンサはフィルタコンデンサとして機能しています。回路は、出力にノイズを供給するためにかなり高い電圧を必要とします。回路の入力電圧として26Vを供給しました。
小さなベロボードで回路を作りました。
回路のテスト
回路の出力にオシロスコープを接続して、ノイズ出力レベルを確認しました。
最後に示したビデオで、回路のノイズ出力レベルも確認できます。ビデオでは、波が高周波ノイズを提供していることがわかります。
また、ランダムな時間に信号をキャプチャしました。
上の画像では、ノイズ信号をランダムに4回キャプチャしました。これらの4つの信号には、利用可能な異なる周波数の波があることがわかります。オシロスコープのキャプチャタイミングを100uSに設定し、分周を500mVに設定します。また、カーソルを1V pkからpkに設定すると、電圧の大きさが非常に安定していることがわかります。
重要
- PCBボード上に回路を作成します。
- トレースの長さが短いことを確認してください。
- 清潔な電源を使用してください。ノイズの多い電源は出力に影響を与える可能性があります。
- ツェナーダイオードの向きに注意してください。
- アンプを追加して、ノイズが聞こえるようにします。