Витік інформації - проблема, з якою стикаються багато бізнесменів, політиків та інших «сильних світу цього». Інформація сьогодні досить дорогий продукт, знаходяться люди, які платять за неї величезні гроші, тому люди користуються різними хитрощами, щоб заволодіти нею.

Наприклад, зловмисники задіяють пристрої, що підслухують, їх ще називають «жучками». Як протистояти шахраям? І представникам конкуруючих фірм? Яким чином можна забезпечити конфіденційність? Один із способів – генератор шуму, який можна виготовити самостійно.

Комплектуючі

Генератор шуму складається з 2-х основних частин: підсилювач і джерело, що робить шум. Можна використовувати звичайний підсилювач, при цьому на виході вийде «білий шум», а можна підібрати даний компонент з частотно-залежною характеристикою. Такий підсилювач дозволяє отримувати різні види шумів за рахунок нехитрих маніпуляцій. Наприклад, рожевий шум виходить за рахунок зниження коефіцієнта посилення при високих частотах.

Що можна взяти за джерело шуму?

У цій якості можна використовувати спеціальну радіодеталь. По суті, йдеться про стабілітрон з нормованою характеристикою шумового спектру. Допускається використовувати звичайнісінький стабілітрон, це обумовлено тим, що точність при витримуванні спектрального складу шумового сигналу не обов'язкова. Однак цей компонент слід застосовувати у нестандартному режимі. Стабілітрон має мінімальний струм стабілізації.

За умови, що струм через стабілітрон перевищує дане значення, стабілітрон стабілізує напругу. Шуми при його роботі в такому режимі малі. Але варто лише знизити такий струм до 2% і ми отримуємо чудове джерело шуму.

Отже, добитися від стабілітрона потрібного ефекту вдалося, проте сигнал його недостатньо сильний. Крім іншого, сигнал треба подати на низькоомне навантаження. Відфільтрувати та посилити сигнал стабілізатора дозволить впровадження операційного підсилювача.

Отже, генератор шуму своїми руками можна зробити на основі цієї схеми.

• D1 - мікросхема, вона ж операційний підсилювач з необхідною вхідною напругою.
• R1 і R2 - пара резисторів, опір яких становить 150 кОм кожен;
• VD1 – стабілітрон 3.7 В, 0,5 Вт;
• С1 – конденсатор ємністю 1000 мкФ. Шляхом зменшення/збільшення ємності можна регулювати частоту шуму, причому як знизу, так і зверху. 1 мкФ дозволить досягти отримання високочастотного шуму.
• R3 та R4 - резистори, за рахунок яких створюється коефіцієнт посилення схеми у певному частотному діапазоні. Варто пам'ятати, що інтенсивність шуму залежить від стабилитрона. Якщо підібрати резистор R4, що відповідає даному компоненту, можна добитися від нього максимального ККД.

Створити генератор шуму своїми руками – це, безумовно, здорово, але лише для тих, хто на «ти» з радіоелектронікою, радіотехнікою та схемотехнікою. Однак не всім від народження дано такі таланти, деякі досягли успіху в інших областях. Таким людям набагато простіше буде купити генератор шуму в магазині вже готовому вигляді. До речі, це буде для деяких і дешевше.

Для того, щоб видобувати інформацію, можна використовувати безліч засобів. Найефективнішими сьогодні є різні технічні мініатюрні пристрої, які можна легко та потай встановити де завгодно, прослуховуючи або підглядаючи за тим, що відбувається.

Такі кошти використовуються як з боку розвідки та правоохоронних органів, так і у кримінальних структурах. Застосовують їх іноді приватні особи та бізнесмени.

Щоб зіпсувати стеження зловмисникам, можна скористатися спеціальним електронним пристроєм під назвою генератор шуму (ГШ). Він створює перешкоди поруч із місцями, де необхідно придушити можливі сигнали стеження недоброзичливців.

Існує при цьому кілька методів.

Екранування

Для радіоаматора такий спосіб є найпростішим, призначеним для захисту від витоку важливої ​​конфіденційної інформації. У цьому варіанті шум утворюють через електромагнітне екранування. За рахунок джерела електромагнітної енергії на екрані з'являються заряди, а на стінках - струми, у яких поля подібні до поля джерела, але напрямок - протилежний. Тому відбувається компенсація. Для простого електромагнітного екранування можна користуватися підручними матеріалами.

Що потрібно для простого екранування

Навіть недосвідчений у питаннях радіоелектроніки радіоаматор легко зрозуміє, про що йдеться, і дістане всі нижченаведені матеріали, до яких входять:

• металеві, у тому числі фольга;
• для металізації поверхонь;
• тканини;
• скла з покриттям, що проводить струм;
• радіопоглинаючі;
• клей, що проводить електроенергію.

За допомогою цих засобів одержують замкнутий екран, який заземлюється.

Крім застосування у будинку, екранування використовують і в автомобілях. Щоб пристрій працював ефективно, потрібно враховувати вікна. Тому екранування має розраховуватися еквівалентно екрану зі скла. Для цього може застосовуватися вкраплення сітки з металу в скло або використовуватися спеціальне скло з покриттям, що проводить струм. Для того, щоб нанести це покриття, використовують спеціальні пристрої магнетронного напилення.

Як працює прилад?

Далеко не всі засоби, що ефективно показують себе в приміщенні, підходять для автомобілів. Прикладом можуть бути мікрофони, забезпечені пристроями передачі даних в ІЧ-діапазоні. Для них знадобиться найтонше налаштування, яке в польових умовах виконати вкрай складно. Крім того, повинні бути перешкоди у напрямку променя, що на вулиці реалізувати майже неможливо.

За аналогічними причинами не підійдуть і лазерні мікрофони. Залишаються стетоскопи, диктофони та нав'язування на високих частотах, що реалізуються по радіоканалу.

Найпопулярніший генератор шуму утворює білі чи рожеві шуми. Щоб розібрати мову, діапазон розбивають смуги з однаковим коефіцієнтом. Якщо система, що використовується, непрофесійна, то є сім смуг октав. Якщо розбірливість становить від тридцяти до вісімдесяти відсотків, то похибка буде до двох відсотків для перешкоди мовної, до п'яти відсотків для рожевого і білого шумів, а також близько п'ятнадцяти відсотків для шуму, що спадає, що має щільність шість децибел на високочастотну сторону октави.

Ефективність захисту інформації, що передається у мові, залежить від поставленої мети. Наприклад, необхідно приховати зміст чи тему розмови.

Що почує той, хто проводить стеження?

Мова, за наявності шуму, сприйматиметься з втратами частин повідомлень. Так, прослуховуючи фонограму, де використовувався генератор шуму, можна буде констатувати, що розмова була. А ось тему його розкрити не вдасться. Проведені досліди показали, що розбірливість падала приблизно на шістдесят-сімдесят відсотків, а за короткого змісту - до сорока-п'ятдесяти. Зрозуміло, що маючи лише до тридцяти відсотків розуміння мови, встановити предмет дискусії дуже важко.

Досліди показали, що найефективніше показує себе рожевий шум, а також мовна перешкода. Для приховання розмови необхідний генератор шуму, який здійснюється перешкоди на дев'ять децибел. Для білого шуму та шуму зі спадом знадобиться десять і тринадцять децибелів. Для ефективної дії пристрою потрібно знати шум фону. Наприклад, поза салоном автомобіля він дорівнює від тридцяти до тридцяти п'яти децибелів. Тоді середнє звукоізоляційне значення має дорівнювати тридцяти децибелам.

Білі генератори шуму: схема

Ефективними показали себе акустично-вібраційні засоби зашумлення. При цьому вони недорого коштують та легко встановлюються. Генератор шуму працює в частотному акустичному діапазоні, гарантуючи зниження розбірливості після запису. Найбільш простим методом білого шуму є застосування електронних деталей, що шумять, які сприяють посиленню напруги.

Принцип дії приладів полягає у випромінюванні ультразвукових коливань, які не чуються вухом людини. Справа в тому, що люди сприймають звуки у лінійному діапазоні, а мікрофон на диктофоні не є лінійною деталлю. Тому на вході пристрою виникає інтерференція, що веде до придушення запису. Так як рівень коливань ультразвуку становить від вісімдесяти до ста децибелів, то він може без шкоди для здоров'я використовуватись і в приміщеннях, і в транспорті.

«Гном»

Генератор шуму «Гном» - один із пристроїв, що борються з побічними електромагнітними випромінюваннями. Випускалося кілька моделей приладу. Спочатку вони були громіздкими, а потім зменшувалися у розмірі, залишаючись такими ж ефективними. Розробка «Гном 5» є прикладом компактного та зручного пристрою, що знаходиться під рукою. Принцип дії приладу реалізується у роботі з комп'ютером, захищаючи його від витоку інформації. Розміщується пристрій у системному блоці.

Поряд із шпигунською технікою існують і спеціальні пристрої для захисту інформації. Але ніхто, крім нас самих, не використовуватиме їх. Тільки в наших руках є інформаційний захист. А реалізовувати її чи ні особисте рішення кожного.

За допомогою електронних схем сьогодні можна реалізувати найсміливіші ідеї. Початківцю радіоаматору під силу зібрати навіть такий "екзотичний" пристрій, як генератор шуму. Цей прилад випускається в промислових масштабах і призначений для захисту від витоку інформації з радіоелектронних пристроїв, що працюють: комп'ютерів, мобільних телефонів і т.д. Їх ще часто називають "глушилками" через здатність придушити будь-який інформаційний сигнал, який потрапляє у сферу їхньої дії.

Застосування пристрою доцільно в офісах або лабораторіях, загалом скрізь, де повинен зберігатися особливий режим секретності. Якщо в будь-якій організації існує заборона на використання мобільного зв'язку, то генератор шуму може перекрити будь-який сигнал і не допустити проведення переговорів. Крім цього, можна створити пристрій, який генеруватиме так званий “білий шум”. Це шум звукового діапазону, який може перешкодити витоку інформації під час проведення нарад чи особливо важливих переговорів. Кімната при цьому "огортається білим шумом".

Крім перерахованих вище прикладів, генератор шуму може використовуватися і в інших цілях. Напевно, багато хто пам'ятає ігровий автомат "Морський бій", в якому потрібно було підбити корабель за допомогою торпеди. При попаданні в ціль включався генератор шуму, який працював у звуковому діапазоні та імітував звук вибуху.

Такий пристрій нескладно сформулювати, якщо знати принцип його дії. Прилад, що працює у звуковому діапазоні, генерує частоти, рівні за амплітудою. Особливістю приладу і те, що у виході одночасно присутній змішаний сигнал. Його можна згенерувати, припустимо, на мікропроцесорі, точно розділивши звуковий діапазон і змішавши сигнали з певною дискретністю. Але набагато простіше використовувати як джерело білого шуму електронні прилади: радіоламп або стабілітрон. Такі пристрої нескладно знайти у спеціалізованих магазинах. Генератор шуму на стабілітроні складається з Сигнал знімається безпосередньо зі стабілітрона і віддається на з певною Виділений таким чином білий шум залишається посилити за допомогою УЗЧ і передати на динамік. Прилад стійко працює у широкому діапазоні

температур і починає генерувати сигнал змішаної частоти відразу після монтажу та підключення до джерела живлення. Досить цікаво почути, як працює стабілітрон.

Готові прилади можна придбати в магазинах. Як приклад можна розглянути генератор шуму ГШ-1000М. Прилад компактний і радіус його дії становить 40 квадратних метрів. Він надійно захищає організацію від можливого інформаційного витоку з працюючих комп'ютерів. Також можна використовувати декілька таких приладів, наприклад, для захисту потужних обчислювальних центрів або терміналів. У цьому випадку прилади можна розташовувати на відстані 20 м один від одного. Випромінювання, створюване генератором, не перевищує допустимі норми і не шкодить здоров'ю обслуговуючого персоналу.

Акустичним генератором називається пристрій призначений для наведення перешкод у місцях яких проводяться секретні переговори. Акустичний генератор формує "білий" шум у всьому діапазоні звукової частоти. Передача акустичних коливань здійснюється, як правило, п'єзоелектричними вібраторами та акустичними колонками. Схема, наведена вище, використовується для роботи всередині приміщення.

Основні технічні характеристики
Діапазон звукових частот 100...15 000 Гц,
Максимальна потужність вихідного сигналу15 Вт,
Живлення 220 В 50 Гц, Потужність що споживається не більше 20 Вт

Принципова схема акустичного генератора білого шуму побудована на транзисторі VT1 і використовує шуми, що виникають в емітерному переході. Сигнал, що отримується, буде випадковим і хаотичним по частоті, і амплітуді.

Далі хаотичний сигнал посилюється транзистором VT2 та операційним підсилювачем U1. З виходу мікросхеми ОУ передбачено відведення сигналу на комп'ютерні колонки, З цього ж виходу U1 сигнал надходить на 2 тракти.

Підсилювач низької частоти для вібраторів побудований за типовою схемою включення TDA2030. Її бажано встановити на радіатор.

Блок живлення акустичного генератора білого шуму виконаний за класичною схемою двополярного стабілізатора напруги, але потужнішого, для можливості застосування пристрою у великих приміщеннях або залах. Транзистори VT4 та VT3 обов'язково потрібно поставити на радіатори.

Як електромеханічні перетворювачі можна застосувати звичайні електромагнітні телефони. Але на їх мембрани слід напаяти мідні пігулки з розрахунку, що верхній край повинен бути на рівні кришки. За ступенем віддачі, ці "радянські" телефони є найкращими. Також можна взяти звичайні електромагнітні реле або п'єзоелектричні випромінювачі, але це ускладнить конструкцію випромінювачів.

Наступна схема генератора створює електромагнітні радіоперешкоди радіоефірі в діапазоні 30 МГц - 1 ГГц. Крім того, цю радіоаматорську конструкцію можна використовувати для блокування включення радіо жучків з дистанційним керуванням, тому що впливає на вхідні ланцюги приймача ДК.

У цій радіоаматорській конструкції використано класичну схему шумового генератора радіо діапазону. Тому думаю опис не потрібний, але слід звернути вашу увагу, що на транзистори VT1-VT4 потрібно встановити на радіатори. Замість резисторів R1 та R2 можна поставити один номіналом 4,7 Ома потужністю 10 Вт.

Струм споживання схеми автогенератора для створення радіоперешкод становить 300 міліампер. Усі транзистори необхідно закріпити на алюмінієвій пластині чи радіаторі. Котушки L1-L3 намотуються дротом діаметром 0,15-0,25 на резистор МЛТ-0,25 приблизно по 17 витків. Цю конструкцію можна розташувати в корпусі паперового конденсатора. Ця схема глушить приймачі та передавачі з частотою до 150 мегагерц.

Ця глушилка FM діапазону і трохи більше десь до 200-300 МГц працює дуже ефективно. Радіус дії близько 50-70 метрів, налаштування практично не потребує.

Котушки індуктивності: L1 -2 витка 0,45мм на оправці 4мм; L2, L5 - 16 витків ПЕЛШО 0,3 мм на феритових кільцях 8*4*2; L3 - 5 витків 0,45 мм на оправці 4мм, L4 - 2 витки 1мм на оправці 8мм, L6 - три витки 0,45 на оправці 4 мм; L7 - підлога витка 0,8 мм на оправці 4 мм; L8 – 45 витків 0,5 мм на шматку внутрішньої ізоляції від коаксіалу, довжина намотування 23 мм; L9 - 4 витки 0,45 мм на оправці 4 мм; L10 – 1 виток на оправці 5мм, L11 – 23 витка 0,5 мм на шматку внутрішньої ізоляції від коаксіалу; Транзистор T1-КТ368

Пропоновані схеми простих глушилок призначені для локального придушення сигналів телевізійних приймачів та радіо діапазон FM. При даних параметрах пристроїв, обертанням підстроєчника можна зашумити перешкодами будь-який ТВ канал або будь-яку іншу частоту, що несе. Глушить прилад десь на відстані 10-15 метрів.

Котушка індуктивності L1 містить 10 витків мідного дроту діаметром 1 мм на каркасі 10 мм (з відведенням від середини). підстроєчник у принципі не обов'язковий. Дросель L2 накручуємо на резистор МЛТ 0,5 номіналом 100 Ом, провід 0,1 мм та близько 100 витків.

При складанні враховуйте, що контурна котушка L1 не повинна розташовуватися на одній осі з дроселем L2 і повинна знаходитись на відстані 2 см і більше. Антена відрізок мідного дроту завдовжки 20-40 см.

Схема генератора білого шуму складається з двох генераторів, керованих напругою та виконана на вітчизняній мікросхемі 531ГГ1. Один генератор працює постійно відносно низької частоті, отриманий сигнал надходить на керуючий вхід іншого генератора, який працює на високій частоті 20-70 МГц в залежності від вхідної напруги.

Схема шумогенератора – класична, але незважаючи на простоту, вона застосовується у шумогенераторах заводського виготовлення. У конструкції пристрою використовується регульований блок живлення, що змінює живлення генератора від 1.5 до 18 V при струмі до 2А. Це необхідно для оптимізації вихідної потужності. Регулювання пристрою слід здійснювати з використанням індикатора поля, вимірюючи при цьому струм споживання, який не повинен перевищувати 2А. Також для регулювання використовуються підстроювальні резистори VR2, VR3. Для регулювання рівномірності діапазону бажано використовувати аналізатор діапазону. Зауважимо, що потрібно обов'язково застосовувати примусове повітряне охолодження та радіатор максимально великого розміру.

Діапазон цього акустичного генератора від сотень кГц до 1 ГГц. Налаштування він не потребує і починає працювати відразу. Має два виходи - звичайної (MiddleOut) і високої. Використання потужного виходу збільшує споживаний струм і розігрів елементів. Примусове обдування ветилятором суворо обов'язкове.

Джерелом шуму в цьому акустичному генераторі є стабілітрон VD1 типу КС168, який працює в режимі лавинного пробою навіть при невеликих струмах. Сила струму, що проходить через стабілітрон у цій конструкції близько 100 мкА. Шум знімається з катода стабілітрону і через конденсатор С1 проходить на вхід, що інвертує, операційного підсилювача DA1 на мікросхемі КР140УД1208. На протилежний - неінвертуючий вхід ОУ надходить напруга зміщення, яка дорівнює половині напруги живлення з дільника напруги. Дільник побудований на резисторах R2 та R3. Режим роботи операційного підсилювача залежить від номіналу резистора R5 а коефіцієнт посилення вставляється резистором R4. З навантаження ОУ, роль якої у цій схемі виконує резистор R6, посилена напруга шуму надходить на підсилювач потужності, DA2 на універсальній мікросхемі К174ХА10. З її виходу шумовий сигнал через конденсатор С4 проходить гучномовець В1. /p>

Рівень шуму задаємо змінним резистором R6. Стабілітрон VD1 генерує шум у діапазоні частот від герц до десяти мегагерц. У разі відсутності К174ХА10 можна застосувати будь-який УНГ, головне щоб він був широким діапазоном робочих частот.

Цифровий генератор білого шуму - це тимчасовий випадковий процес, близький за своїми властивостями до процесу фізичних шумів і його називають псевдовипадковим процесом. Цифровою послідовністю двійкових символів у цифрових акустичних генераторах шуму називають псевдовипадковою послідовністю, яка є послідовністю прямокутних імпульсів з псевдовипадковою тривалістю та інтервалами між ними.

Генератор шуму виконаний на цифрових мікросхемах: восьмирозрядний регістр зсуву на мікросхемі К561ІР2, суматор за модулем 2 (DD2.1), тактовий генератор (DD2.3, DD2.4) та ланцюг запуску (DD2.2), на мікросхемі К561ЛП2.

Тактовий генератор на DD2.3 та DD2.4 побудований за схемою мультивібратора. З його виходу з частотою проходження близько 100 кГц послідовність прямокутних імпульсів приходить на регістри зсуву DD1.1 і DD1.2, що утворюють 8-розрядний регістра зсуву. При подачі живлення може бути стан регістрів, коли на всіх виходах будуть низькі рівні. Так як в регістрах заборонено появу нульової комбінації, то в схему введено ланцюг запуску генератора на елементі DD2.2. При включенні живлення DD2.2 видає своєму виході одиницю, яка переведе регістр з нульового значення. Сформований псевдовипадковий сигнал знімається з восьми розряду регістра зсуву і проходить на підсилювач та випромінювач. Напруга в блоці живлення може бути в діапазоні від 3 до 15 Ст.

У розробці радіоаматорів застосовані КМОП мікросхеми серії 561, їх у разі відсутності можна замінити на мікросхеми серій К564, К1561 або навіть К176. У разі використання 176 серії напруга живлення має бути дев'ять вольт.

Правильно розпаяний і зібраний цифровий акустичний генератор налаштування не потребує. Змінюючи тактову частоту можна змінювати діапазон "білого шуму" та інтервал між спектральними складовими.

У резестивному генераторі білого шуму ЕРС з'являється через підвищення температури струмопровідного шару резистора, який нагрівається від постійного струму, що надходить через фільтр, виконаний на дроселі L1 і конденсаторі С2. Протікаючий струм можна змінювати шляхом підкручування змінного резистора R2.

Конструктивно радіоаматорський винахід виконано в прямокутному корпусі зі склотекстоліту, зі знімною кришкою. . На передній панелі знаходиться ручка резистора R2 зі шкалою.

Дросель L1 – 15 витків дроту діаметром 0,6 мм, намотаного на оправці діаметром 4 мм.

Дістала парковка окремих водіїв, що не розуміють, на клумбі біля будинку. Є простий і законний спосіб провчити їх, а саме: зібрати просту схему глушилки автомобільної сигналізації. І після цього машину, що знаходиться в радіусі дії приладу, не можна буде поставити або зняти зі сигналізації.

Шумовим сигналом називається сукупність одночасно існуючих електричних коливань, частоти і амплітуди яких мають випадковий характер. Типовим прикладом шумового сигналу є флуктуації електричні. Генератори шуму виробляють вимірювальні шумові радіотехнічні сигнали з нормованими статистичними характеристиками.

Генератори шуму застосовуються як джерела флуктуаційних перешкод при дослідженні граничної чутливості радіоприймальних і підсилювальних пристроїв, як калібровані джерела потужності при вимірюванні напруженості поля або шумів позаземного походження, як імітатори повного сигналу багатоканальної апаратури зв'язку, для вимірювання нелінійних спотворень і допомогою аналізатора спектра із постійною смугою пропускання.

Мал. 4-19. Спрощена структурна схема генератора шумових сигналів

Основною вимогою до генераторів шуму є рівномірність спектрального складу шумового сигналу в більшій смузі частот, від до («білий» шум), а практично - від одиниць герц до десятків гігагерц. Такий вимірювальний сигнал дозволяє досліджувати пристрій чи систему одночасно у всьому діапазоні робочих частот. У реальних генераторах «білий» шум отримати неможливо, для будь-якого пристрою, смуга пропускання якого в багато разів менше спектра шумового сигналу, останній можна вважати «білим».

По діапазону частот, що генеруються, генератори шуму діляться на низькочастотні (20 Гц - 20 кГц і 15 Гц - 6,5 МГц); високочастотні надвисокочастотні (500 МГц – 12 ГГц).

Узагальнена структурна схема генератора шуму (рис. 4-19) складається з джерела шуму ІШ, широкосмугового підсилювача та атенюатора. До джерела шуму пред'являються такі вимоги: рівномірність спектральної щільності потужності заданої смузі частот; достатня вихідна напруга (потужність) шумового сигналу; незмінність та відтворюваність характеристик шуму в часі та при зміні зовнішніх впливів; замінність після закінчення гарантійного терміну роботи без порушення вихідних параметрів генератора. Найбільшого поширення як джерела шуму набули резистори, вакуумні

та напівпровідникові дноди, фотоелектронні помножувачі та газорозрядні лампи.

Шум, що виникає в резисторі, обумовлений хаотичним тепловим рухом електронів, що припиняється лише за абсолютного нулі. Середньоквадратичне значення напруги шумового сигналу резистора Визначається наступною формулою:

де стала Больцмана; температура, опір резистора, Ом, за нормальної температури еквівалентна смуга пропускання, у якій визначається напруга, Гц.

Якщо навантажити резистор, що шумить, іншим, рівним йому по опору, то на другому резисторі виділиться потужність

Звідси можна визначити спектральну густину потужності шуму

Спектральна щільність потужності шуму резистора при нормальній температурі дорівнює Добуток зручно використовувати як одиницю спектральної щільності потужності. Наприклад, означає, що температура резистора, що шумить, в п'ять разів вище нормальної і спектральна щільність дорівнює

З виразу можна знайти опір резистора: звідси випливає, що активні елементи, в яких виникають шуми, можна замінювати еквівалентним резистором, що шумить, шумовий опір якого при нормальній температурі дорівнює:

Вакуумний діод, що працює в режимі насичення є джерелом шуму внаслідок випадкового характеру процесу термоелектронної емісії. Середньоквадратичне значення шумового струму діода визначається відомим виразом де заряд електрона струм насичення, смуга пропускання пристрою, на вхід якого надходить струм насичення діода, Гц. Вакуумні діоди, наприклад типу генерують шум в діапазоні частот Напруга та рівень спектральної щільності потужності на виході генератора регулюється зміною струму напруження діода.

Як джерело шуму широко використовуються напівпровідникові діоди; низькочастотні та високочастотні, що працюють у діапазоні 20 Гц - 20 кГц та 60-80 МГц відповідно. Останні часто використовуються в низькочастотних генераторах шуму (шляхом гетеродинного перенесення частот).

Газорозрядні трубки є джерелами шуму в діапазоні надвисоких частот - від Шум обумовлений безладним рухом електронів в іонізованому газі (плазмі). Під впливом прикладеного електричного поля вони рухаються з високою швидкістю, тому потужність шуму досягає щодо більших значень. Спектральна щільність потужності дорівнює де - "електронна температура", що залежить від складу газу та його тиску. Значення сягає кількох десятків тисяч кельвінів.

Розглянемо особливості побудови генераторів шумових сигналів залежно від діапазону частот.

Низькочастотний генератор шуму будується за схемою прямого посилення шумових сигналів, одержуваних від напівпровідникового діода в діапазоні Посилення сигналу здійснюється транзисторним підсилювачами, між якими сключеп полосові фільтри, що формують піддіапазони частот 250-3500 Гц і 40-12 00. Вихідний підсилювач потужності з зворотним зв'язком, що перемикається, забезпечує вихід сигналу на навантаження 6, 60 і 600 Ом. Передбачено ступінчастий атенюатор до та вольтметр, шкала якого проградуйована в середньоквадратичних значеннях напруги. Нерівномірність спектру «білого» шуму не більше

Низькочастотний генератор шуму працює в діапазоні відеочастот (15 Гц - 6,5 МГц), будується на принципі перенесення спектра джерела шуму з області високих частот в робочий діапазон методом гетеродиірування. Джерело шуму - напівпровідниковий діод виробляє шум у діапазоні частот до

Мал. 4-20. Генератор шумових сигналів на вакуумному діоді: а – схема; конструкція

Смужний підсилювач зі смугою з'єднаний із змішувачем, на другий вхід якого подано напругу гетеродина, що працює на частоті . В результаті на виході змішувача виходять два сигнали різницевих частот, що лежать вище та нижче частоти гетеродина. Частотний діапазон кожного з них Обидва сигнали підсумовуються і надходять на фільтри нижніх частот, що формують робочі смуги піддіапазонів або Низькочастотні складові Гц пригнічуються в наступному підсилювачі, з виходу якого сигнал надходить на ступінчастий атенюатор і вольтметр. Вихідний опір 50 та 600 Ом. Вихідна напруга регулюється в межах плавно і ступенями через при зовнішньому навантаженні не менше

Високочастотний генератор шуму працює на насиченому вакуумному діоді типу (рис. 4-20), укладеному в коаксіальну конструкцію, що закінчується роз'ємом для з'єднання з навантаженням. Цей генераторний блок з'єднаний екранованими проводами з блоком живлення та управління, в якому розміщені стабілізовані джерела живлення ланцюга розжарення та ланцюга анода діода модулюючий генератор та міліамперметр, шкала якого градуюється в одиницях

Потужність шуму діода де опір резистора навантаження діода, тепловим шумом якого можна знехтувати. Звідси випливає, що спектральна щільність потужності прямо пропорційна струму емісії діода:

Межі регулювання реостатом напруження діода вихідної спектральної щільності потужності При необхідності зменшення спектральної щільності між виходом генератора і входом досліджуваного пристрою включають коаксіальні котенціальні конструкції з одним значенням ослаблення. Вихідний опір генератора визначається діаметрами коаксіального роз'єму і в більшості випадків дорівнює 75 Ом.

Надвисокочастотні генератори шумових сигналів працюють на газорозрядних трубках. Для частот від це генератори коаксіальної конструкції і з коаксіальними вихідними роз'ємами, для частот вище хвилеводної конструкції. Генератор коаксіальної конструкції (рис. 4-21 а) являє собою циліндричну металеву камеру, в центрі якої поміщається газорозрядна трубка. Навколо трубки розташовується металева спіраль, що охоплює стовп плазми і є елементом зв'язку трубки, що горить, з коаксіальною лінією.

Мал. 4-21. Генератор шумових сигналів на газорозрядних трубках 1 - резистор, що узгоджує; 2 – спіраль зв'язку; 3 – газорозрядна трубка; 4 - узгоджувальне навантаження; 5 - граничний хвилевід

Один кінець спіралі з'єднаний з поглинаючим (що погоджує) резистором, другий - з вихідним роз'ємом. Вихідний опір генератора визначається хвильовим опором коаксіальної лінії, тобто діаметром і кроком спіралі, і становить 50 або 75 Ом. Перекриття по частоті перевищує 4; спектральна щільність потужності шуму не регулюється і вказується в паспорті генератора в межах від 20 до. Є генератори з другим виходом через спрямований відгалужувач; тут спектральна щільність складає

Генератор шуму хвилеводної конструкції є відрізком прямокутного хвилеводу (рис. 4-21, б) з газорозрядною трубкою, що перетинає його широку стінку під кутом. Таке розташування забезпечує узгодження палаючої трубки з хвилеводом. Один кінець відрізка хвилеводу закінчується стандартним фланцем для підключення зовнішнього узгодженого навантаження, а в іншому вміщено клиноподібне внутрішнє узгоджувальне навантаження. Спектральна щільність потужності шуму складає Є генератори з другим виходом через направлений відгалужувач; у цьому випадку спектральна густина потужності дорівнює Перекриття по частоті не більше 1,5. Анодний і катодний кінці трубки виступають межі хвилеводу і можуть випромінювати шумову потужність і створювати перешкоди. Для зменшення цих перешкод кінці трубки екрануються граничними хвилеводами,

Як зразкові генератори шуму в діапазоні НВЧ застосовують теплові генератори, що працюють при високій або низькій

температурі. Джерело шуму являє собою стрижневий або клиноподібний резистор, поміщений в коаксіальну або хвилеводну лінію, що нагрівається до 460 ° С (733 К). При такій температурі спектральна щільність потужності становить Для забезпечення сталості температури резистора застосовується термостат з автоматичним керуванням. У низькотемпературному генераторі резистор поринає в рідкий азот або гелій; спектральна густина потужності азотного генератора гелієвого