Перейти к содержанию
    

генератор шума на диоде

Имеется схема генератора шума. Не работал никогда с шумовыми диодами, поэтому не совсем понимаю - насколько она корректно сделана? Даташит по диоду приложен. Ток через диод, вроде как, порядка 140мка а рекомендуют 50мка. Не пойму - какое будет напряжение на самом диоде? Будет ли компаратору присущ дребез при переключениях и насколько это повлияет на распределение шумовой составляющей выходного сигнала?

Не будет ли шум от источников питания накладываться на шум диода и искажать выходной сигнал? Какие источники лучше выбирать? Досточно будет некого Dc/Dc преобразователя с фнч фильтром на выходе, чтобы отсеять лишние спектральные составляющие? Какие требования тут надо предъявлять к источникам питания?
 

 

noise1.JPG

diodi_generatori_shuma.pdf

Изменено пользователем keln

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

1 час назад, keln сказал:

Ток через диод, вроде как, порядка 140мка а рекомендуют 50мка.

 

Даташит уж очень скромный. По этому не понятно сколько можно и чем это грозит. Там же в таблице постоянное напряжение они меряют при 100мкА

Цитата

Не пойму - какое будет напряжение на самом диоде?

Там же написано для 103его 6-9В. Это обычный стабилитрон по своей природе.

Цитата

Будет ли компаратору присущ дребез при переключениях и насколько это повлияет на распределение шумовой составляющей выходного сигнала?

Если честно вообще не понятно что делает схема. На компаратор подан шум амплитудой порядка 30 мВ компаратор иногда будет переключаться иногда не будет. А иногда будет работать как усилитель для малого сигнала. Причём учитывая его собственные 4 мВ смещения сигнал на выходе не будет симметричен относительно среднего значения. Если делается генератор шума то нужно ставить обычный усилитель. 

Цитата

Не будет ли шум от источников питания накладываться на шум диода и искажать выходной сигнал? Какие источники лучше выбирать? Досточно будет некого Dc/Dc преобразователя с фнч фильтром на выходе, чтобы отсеять лишние спектральные составляющие? Какие требования тут надо предъявлять к источникам питания?

Про какие спектральные составляющие идёт речь если на выходе компаратор? 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Диоды, доппитание и т.п. — лишнее, потому что любой усилитель шумит, надо просто усилить этот шум.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

генератор случайного числа - как бы поток случайнопереключающегося сигнала. С компаратора сразу в контроллер, так что, вряд ли, 4мВ смещения на выходе компаратора что-то изменят.

Спектральные составляющие  - имелось ввиду до компаратора, чтобы шум с диода не был ни с чем замешан и на выходе получалась действительно случайнопереключающаяся последовательность, соотвествующая равномерному распределению шума у диода в указанном частотном диапазоне с указанной неравномерностью спектральной палотности. А то и 12В на диод приходит, и 3,3В на вход компаратора, что там еще на этих напряжениях сидит? Так то можно и со стабилитрона снять, но у шумового диода шум имеет равномерное распределение.

А про питание спросил, потому как прочел тут статью одну, вроде как из КиТ, где автор снимал шум вроде порядка +/-600мВ с источника питания. Так вот подцепишь такой на диод и получишь шумы источника питания а не диода.

Вот даташит более объемный, там графики спектральных плотностей заканчиваются на 120мкА. Хочу понять, 140мкА - будет не сильно критично или все-таки на рекомендованные 50 лучше вывести? А то мало ли - граничная частота сдвинется и скв значение напряжения шума уменьшится радикально, или неравномерность изменится существенно?

2g401_kg401.pdf

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Вы на компараторе сравниваете с уровнем 3.3В, а так же делаете от него подтяжку. На сколько этот уровень у вас стабилен? Вы на 4 и 9 ногу даже конденсатор не удосужились поставить.

А по току через диод, вам в описании всё указано, рекомендуемые характеристики, у вас что всего один номинал сопротивления?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

11 часов назад, keln сказал:

генератор случайного числа - как бы поток случайнопереключающегося сигнала. С компаратора сразу в контроллер, так что, вряд ли, 4мВ смещения на выходе компаратора что-то изменят.

Как это ни на что не повляет? Смещение обеспечит то что на выходе единица будет чаще нуля. И следовательно о случайности уже сложнее говорить.

Цитата

Спектральные составляющие  - имелось ввиду до компаратора, чтобы шум с диода не был ни с чем замешан и на выходе получалась действительно случайнопереключающаяся последовательность, соотвествующая равномерному распределению шума у диода в указанном частотном диапазоне с указанной неравномерностью спектральной палотности. А то и 12В на диод приходит, и 3,3В на вход компаратора, что там еще на этих напряжениях сидит? Так то можно и со стабилитрона снять, но у шумового диода шум имеет равномерное распределение.

А про питание спросил, потому как прочел тут статью одну, вроде как из КиТ, где автор снимал шум вроде порядка +/-600мВ с источника питания. Так вот подцепишь такой на диод и получишь шумы источника питания а не диода.

Само собой питание будет влиять. Другой вопрос на сколько и действительно ли это критично. Я бы не взялся оценивать это аналитически. Если есть методы проверки случайного потока то её и нужно использовать. А на счёт шума питания то там же стоит конденсатор который его фильтрует. И степерь его фильтрации вполне легко оценить.

Цитата

Вот даташит более объемный, там графики спектральных плотностей заканчиваются на 120мкА. Хочу понять, 140мкА - будет не сильно критично или все-таки на рекомендованные 50 лучше вывести? А то мало ли - граничная частота сдвинется и скв значение напряжения шума уменьшится радикально, или неравномерность изменится существенно?

2g401_kg401.pdf

Не знаю. Применять детальки вне спецификации считается плохим тоном. Опять же уровень шума они нормируют только для 50 судя по графику. Так что на других токах можно получить всё что угодно.

 

Вот ссылки на то как это делают другие:

https://www.edn.com/design/analog/4420926/White-noise-source-flat-from-1Hz-to-100kHz

А вот генератор шума на резисторе:
https://www.electronicdesign.com/analog/pocket-sized-white-noise-generator-quickly-tests-circuit-s-response-pdf-download

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

11 минут назад, MegaVolt сказал:

единица будет чаще нуля

Можно убрать смещение программно.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Только что, Plain сказал:

Можно убрать смещение программно.

Это как?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

32 минуты назад, MegaVolt сказал:
40 минут назад, Plain сказал:

убрать смещение программно

Это как?

Например, сложить с инвертированным задержанным.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

2 часа назад, Plain сказал:

Например, сложить с инвертированным задержанным.

Хитро!!!

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

18 hours ago, Plain said:

Диоды, доппитание и т.п. — лишнее, потому что любой усилитель шумит, надо просто усилить этот шум.

Не все шумят одинаково хорошо. Вылезет какая-нить корреляция, и генератор случайных чисел гарантированно не пройдёт соответствующую проверку.

Шумовой диод для того и используется, чтобы было проще "сховать" всю ненужную дурь под средний спектральный уровень шума.

В первую очередь всё прёт по питанию диода и компаратора. И давить надо именно там.

 

П.С. И кстати, сталкивался я с такими генераторами, и вроде бы всё было сделано корректно, но отдельные экземпляры всё равно не могли пройти тесты. Вроде как грешили на то, что отдельные белорусские диоды недостаточно хорошо шумели.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

3 hours ago, Plain said:

Например, сложить с инвертированным задержанным.

Не думаю, что это математически корректно, если потом генератор будет проверяться на корреляции всего и вся со всем, что ни попади.

Насколько мне попадалось, для получения корректной случайной последовательности могут использоваться 2 независимых генератора. А вот как именно их используют, это вопрос к математикам, лично я не в курсе.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Так может сразу в цифре генерить? Что нибудь из криптоалгоритмов применив?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Ну, насколько я понимаю, случайное число в цифре чаще оказывается псевдослучайным. И опять же, для разных случаев использования могут быть разные критерии.

Впрочем, всё это крипто я сильно недолюбливаю и стараюсь избегать по мере возможности. Могу и ошибаться.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Присоединяйтесь к обсуждению

Вы можете написать сейчас и зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, авторизуйтесь, чтобы опубликовать от имени своего аккаунта.

Гость
Ответить в этой теме...

×   Вставлено с форматированием.   Вставить как обычный текст

  Разрешено использовать не более 75 эмодзи.

×   Ваша ссылка была автоматически встроена.   Отображать как обычную ссылку

×   Ваш предыдущий контент был восстановлен.   Очистить редактор

×   Вы не можете вставлять изображения напрямую. Загружайте или вставляйте изображения по ссылке.

×
×
  • Создать...