Транзисторний генератор шуму

союз советских СОЦИЛЯИСЛ ИЧЕСКИХ ) £Ц..«. 1693712 А1 (5П5 И 03 В 29/00 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ ІД ОТКРЫТИЯМ ПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1 (21)4626555/09 - ,'-(22)27.12.88 (46)23.11.91. Бюл. №43 (71) Киевский государственный университет им. Т,Г.Шевченко (72) Ю.Д.Чайка, А.В.Богун и С.А.Тупицын (53)621.373.43(088.8) (56) Радиотехника и электроника. 1985, т. 30, №5, с. 1022-1025. (54)ТРАНЗИСТОРНЫЙ ГЕНЕРАТОР 1ЛУМА (57) Изобретение относится к радиотехнике. Цепь изобретения - увеличение ширины и повышение равномерности спектра генерируемых шумов. Транзисторный генератор шума содержит первый транзистор 1, катушку индуктивности 2. конденсатор 3, ис точник тока 4, первый диод 5, второй диод 6, второй транзистор 7, нагрузку 8. При выборе параметров элементов транзисторного генератора шума и его режима в соответствии с определенными неравенствами периодические колебания трансформируются в автостохастические. При зтон первый диод 5 укорачивает длительность импульсов на катушке индуктивности 2 и предотвращает пробой змиттерного перехода первого транзистора 1, а зтсрой диод 6 и второй транзистор 7 обеспечивают неиз^Aeннocть условий работы коллекторной цели первого транзистора 1 и обострение импульсов в нагрузке 8, что приводит к рас ширению спектра генерируемых шумов и уменьшению его неравномерности. 1 ил. 1й 1693712 Изобретение относится ч радиотехнике и может быть использовано в качестве источника шумовых напряжений и токов Целью изобретения является увеличение ширины и повышение равномерности спектра генерируемых шу^ов На чертеже представлена электрическая схема транзисторного генератора шума. Транзисторный іенератор шума содерж и т гервый транзисіор 1 катушку 2 индуктивности, конденсатор 3, источник 4 тока, первый диод 5, второй диод 6, второй транзистор 7, нагрузку 8 Направление прямого прохождения тока первого 5 и второго 6 диодов совпадает с направлениями протекания эмиттерного и коллекторного токов первоготранзистора 1. Транзисторный генератор шума работает следующим образом. При включении питания вследствие наличия отрицательной активной составляющей входной проводимости между базой первого транзистора 1 и общей шиной в транзисторном генераторе шума возбуждаются квазигармонические стартовые колебания с частотой П) 5 10 15 20 25 шением ls/'эп. где Is - ток источника тока 4. 1эп - значение эмиттерного тока первою транзистора 1. при котором статичесчии коэффициент передачи базового тока h, 1Э принимает максимальное значение При этом различным значениям тока Is источнике! 4 тока соответствуют следующие изменения в колебаниях транзисторного генеоатора шума: при Is/Ііп ~= (0,02 0,1) периодические колебания (. частотой, определяемой выражением (1), гри !s/l»n ~(0,1 . 0,2) усложнение спек т ра колебаний из-за і оявления новых спик^рашьнык составляющих в результате последовательности бифуркаций удвоения периода, завершающейся переходом к автостохастическим колебаниям (механизм Фейгенбзумэ), при 2 > Is/Ьп > 0,5 - значительное увеличение равномерности и полосы спектра генерируемых шумов о результате появления большого числа гармоник стартовой частоты и их взаимодействию с имеющимися автостохастическими колебаниями. Инкремент роста амплитуды стартовых колебаний транзисторного генератора шума пропорционален величине, равной 1 30 X (2) h 21э L где П21э - статический коэффициент передачи базового тока в схеме с 0 3 первого транїде fh2i - граничная частота коэффициента зистора 1; передачи базового тока первого транзистора 1 в схема с ОЭ, L- индуктивность катушки индуктивности 2; 35 гб = г\ /Ск - омическое сопротивление С - емкость конденсатора 3 базы первого транзистора 1, По мере нарастания амплитуды колебаTk - постоянная времени цепи обратний первый транзистор 1 начинает работать ной связи первого транзистора і; в режиме с отсечкой, и квазигармонические Ск - емкость коллекторного перехода стартовые колебания протекающих через егоэлек- 40 первого транзистора 1; троды токов сменяются колебаниями с автоограничением, в течение интервалов которого напряжение на катушке 2 индуктивности Установлено, что колебания генератора носит ярко выраженный импульсный харакстановятся авіостохастическими, еспи тер с частотой следования импульсов, опре„ 5 > 0-3). деляемой выражением (1) С >{ При выборе режима и параметров элементов транзисторного генератора шума в (3-4) is ,r Т U, + h 21 э С соответствие с указанными ниже соотноше+21 пр. ниями колебания генератора явгяются ав- 50 тостохастическими, что обусловлено - напряжение питания; где инжекционной нелинейностью первого Una нас - напряжение насыщения колтранзистора 1 в течение интервалов его ралек rop-эмиттер первого транзистора 'S, боты в активном режиме и величиной инк'Jnp ~ падение напряжения на открытом ремента роста амплитуды стартовых переходе первого и второі о диодоа 5 и 5. колебаний транзисторного генератора шуДостижение цели изобретения обеспема при самовозбуждении чивается за счет выбора параметров элеVpOBeHb ИНЖеКЦИОННОЙ Н Є Л Ц Ь Є І Ї Н О С Ґ И ментов транзисторного генератора шума и первого транзистора 1 определяется отноею режима з соответствии с выбранными 1693712 соотношениями параметров, обеспечивающих автостохастический режим, з гзкже введением первого и второго диодов 5 и б и второго транзистора 7, расширь і щ ^ х спектр колебаний При этом включение первого диода 5 приводит к укорочению рлительности импульсов на катушке 2 индуктивности и предотвращению пробоя эмиттерного перехода первого трэнзис гора 1, включение второго диода б и второго транзистора 7 обеспечивают подачу на кол лектор первого транзистора 1 напряжение питания Ек, а также обострение и передачу в нагрузку 8 хаотических импульсов тока, протекающих через катушку 2 индуктивно- 15 сти. При изменении типа проводимости первого транзистора 1 тип проводимости второго транзистора 7 меняется на противоположный, а также изменяется на 20 противоположное включение первого диода 5, второго диода 6 \л источника 4 тока. Формула изобретения Транзисторный генератор шума, содержащий первый транзистор, конденсатор, 25 нагрузку, катушку индуктивное и, которая включена между базой первого транзистора и общей шиной, о т л и ч а ю щ и й с я те^, что, с целью увеличения ширины и ггавькгсния равномерности спектра генерируемых ЗО шумов, введен источник тока, первый \п второй диоды, второй транзистор, тип прозодимости которого противоположен типу проводимости первого транзистора, пр*» этом первый диод включен между эмитте ром первого транзистора и первым выводом конденсатора, второй вывод которого подключен к общей шине, источник тока подключен параллельно конденсатору, второй диод включен между коллектором первого транзистора, к которому подключен эмиттер второго транзистора, и базой вто Редактор И.Гунько 6 рого транзистора, которая подключена / шине ПИГЙНИЯ, нагрузка включена между коллектором второго транзистора и общем шиной ч параметры элементов транзчеторчого • енератора шума выбраны согласно неравенствам C>(2-3)h2t3CK, 2 >J*- >o,5 гэпас +2 где fh2i - "рамочная частота передачи базового тока е сломе с 03 первого транзистора; П21Э ' статический коэффициент передачи базового -ока в схеме с 0Э первого транзистора; Ск ~ емкость коллекторного перехода первого транзистора, омическое сопротивление базы первого транзистора; г к - постоянная времени цепи обратной связи первого транзистора, L~ индуктивность катушки индуктивности, С - емкость конденсатора, к = 1 4 £к С ' is v ток источника тока; !Эп ~ ем^ттерный ток первого транзистора, при котором h?i3 принимает максимальное знгчение; Уканас ~ напряжение насыщения коллег тор^миттео первого іргкзистора,' Unp - падение напряжения из открытом переходе первого и второго диодов; Ек ~ напряжение питания. Составитель В. Огурцов Техред М Моргентап Корректор Т. Заказ 4084 Тиреж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наЬ , 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, уд.Гагарина, 101