Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik analoger Zufallsgenerator


von chris (Gast)


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Heutzutage werden Zufallszahlen ja meistens rechnerisch erzeugt.

Kennt jemand eine Schaltung für einen analogen Zufallsgenerator?

Vielen Dank im Voraus für eure Hinweise,
chris

von Magnus M. (magnetus) Benutzerseite


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Zenerdiode

von ArnoR (Gast)


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Rauschgenerator/-quelle mit AD-Wandler.

von chris (Gast)


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Danke für die Antworten.

Hier habe ich einen Rauschgenerator gefunden, der das Signal aus dem 
thermischen Rauschen eines Widerstandes gewinnt:
http://freecircuitdiagram.com/wp-content/uploads/2008/09/pink_noise_generator.gif

Eigentlich möchte ich ein flackerndes Kerzenlicht bauen. Allerdings habe 
ich nur ca. 3V als Versorgung zur Verfügung.

von Alexander S. (esko) Benutzerseite


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chris schrieb:
> Heutzutage werden Zufallszahlen ja meistens rechnerisch erzeugt.
Das sind dann nur Pseudozufallszahlen.

Eine Schaltung mit echten Zufallszahlen:
http://www.kielnet.net/home/julien.thomas/tech/XR232WEB.htm

von Marek N. (Gast)


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Moin,

also dafür würde sich auch ein Pseudo-Zufallszahlen-Generator eignen, 
mittels m-Folgegenerator. Vor Jahren gab es genau dafür bei ELV einen 
kleinen Bausatz mit linear rückgekoppelten Schieberegistern (Fertige 
CMOS-Bausteine, wo nur die die Abrgiffe richtig verschaltet werden).
Ein ATiny macht das mit links und läuft bis unterhalb von 1 Volt. Und 
dass sich das Flackermuster nach 30 Tagen wiederholt sollte nun wirklich 
keinem Auffallen.

Beste Grüße, Marek

von chris (Gast)


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Die Idee mit dem Attiny hatte ich auch schon ( und wäre auch einfach 
umzusetzten ). Allerdings habe ich die Erfahrung gemacht, dass ich mit 
analogen Schaltungen wesentlich niedrigere Stromaufnahmen erzielen kann, 
als mit einem Attiny. Deshalb suche ich ja hier im Analog-Forum, in dem 
eventuell auch ein echter Analog-Profi schreibt. Mikrocontroller-Leute 
gibt es ja genug ...

Hier habe ich eine Random-Noise-Schaltung gefunden:
http://www.ciphersbyritter.com/NOISE/NOISRC.HTM
Der Bauteilaufwand scheint mir noch etwas hoch und den Filter für die 
LED müsste man sich noch überlegen. Hmm..

von Klaus D. (kolisson)


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Geigerzaehler ?

von ArnoR (Gast)


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chris schrieb:
> Hier habe ich eine Random-Noise-Schaltung gefunden:

Haben wir hier auch schon gehabt:
Beitrag "Surf Simulator"

von chris (Gast)


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Ein Geigerzähler würde je nach vorhandener Umgebungsstrahlung ein gutes 
Zufallssignal liefern. Vielleicht könnte ich noch ein wenig radioaktives 
Material in meine Tischkerze einbauen </ironie>. Ich vermute, dass sich 
der Stromveerbrauch auch nicht in den uA bringen lässt.
Wobei es ja tatsächlich den Detektor für radioaktive Strahlung mit 
Photodiode gibt: Beitrag "Geigerzähler mit Photodiode"

von Power Down (Gast)


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chris schrieb:
> Allerdings habe ich die Erfahrung gemacht, dass ich mit
> analogen Schaltungen wesentlich niedrigere Stromaufnahmen erzielen kann,
> als mit einem Attiny.

Nur so aus Neugierde, wie erzeugst du das Kerzenlicht? Die Lichtquelle 
dürfte ein Vielfaches des µC benötigen.

von chris (Gast)


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>Nur so aus Neugierde, wie erzeugst du das Kerzenlicht? Die Lichtquelle
>dürfte ein Vielfaches des µC benötigen.

Ohne mich an meine Messungen genau erinnern zu können: Ich glaube bei 
10uA ist eine ultrahelle LED in einem dunklen Raum noch ausreichend 
hell. Kennst Du den Effekt, dass viele LED-Lampen trotz ausgeschaltetem 
Schalter noch schwach leuchen? ( kapazitive Leckströme in den 
Zuleitungen )

von Power Down (Gast)


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> Kennst Du den Effekt, dass viele LED-Lampen
> trotz ausgeschaltetem Schalter noch schwach leuchen?
Nein.

Aber ich bin mal auf das Ergebnis gespannt. Bitte laß uns teilhaben, 
wenn die Schaltung fertig ist.

von chris (Gast)


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Es gibt  scheinbar schon "selbstlackernde" LEDs.

Interessant ist das Video zur Untersuchung der LED. Ich vermute, in der 
LED ist ein Pseudozufallsgenerator eingebaut.

Hat jemand schon mal mit so einer LED gearbeitet?

von chris (Gast)


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von Klaus D. (kolisson)


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Es gab auch mal ein Project, wo jemand mit einer Webcam
in eine schwarze Kiste hineingefilm hat und das Ergebnis
als Zufallsrauschen aufgefasst hat

Gruss K.

p.s.
oder ne Sat Schüssel auf das Hintergrundrauschen

von chris (Gast)


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Das ist auch ein interessante Möglichkeit. Bei der Detektion von Licht 
mit Bildsensoren gibt es das sogenannte "Photonenrauschen". Eigentlich 
sollte es dazu nicht ganz dunkel sein.

Für das LED-Flackern dürfte die Method denn doch etwas zu aufwendig 
sein. Wobei ... man könnte ein Photodiode als Rauschgenerator vewerden 
...

von Ina (Gast)


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>Eigentlich möchte ich ein flackerndes Kerzenlicht bauen. Allerdings habe
>ich nur ca. 3V als Versorgung zur Verfügung.

Flackern einer Kerze hat ziemlich wenig mit dem Rauschen eines 
Rauschgenerators zu tun, sondern ist ein sehr wohl geordneter Vorgang 
mit einer sehr speziellen Dynamik. Wenn ich so etwas machen müßte, würde 
ich echtes Kerzenflackern messen und die Helligkeitsschwankungen in eine 
Look-up-Tabelle eines µC packen.

Die Dinger, die man kaufen kann, scheinen übrigens nur einige wenige 
Flackermodi zu kennen, die sie recht zufällig aneinanderhängen. Das 
könnte zum Beispiel sein:

1. Tiefes, langsames Geflacker mit starken Intensitätsschwankungen,

2. weniger tiefes, schnelleres Geflacker mit weniger starken 
Intensitätsschwankungen, und

3. gar kein Geflacker.

von chris (Gast)


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Hallo Ina,

Du hast vermutlich recht: Ein realistisches Flackern muss sich schon am 
Flackern echter Kerzen orientieren. Das dürfte gar nicht so einfach zu 
untersuchen sein. Wenn man eine Kerze in ruhe brennen lässt, kann diese 
auch fast ohne Flackern brennen.

Gruß,
chris

von Harald Wilhelms (Gast)


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chris schrieb:
> Hallo Ina,
>
> Du hast vermutlich recht: Ein realistisches Flackern muss sich schon am
> Flackern echter Kerzen orientieren. Das dürfte gar nicht so einfach zu
> untersuchen sein. Wenn man eine Kerze in ruhe brennen lässt, kann diese
> auch fast ohne Flackern brennen.

Man kann auch die Led mit "Happy Bithday" aus einem Soundchip betreiben.
So machen es jedenfalls viele fertige "LED-Kerzen". :-)
Gruss
Harald

von Power Down (Gast)


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chris schrieb:
> Der Link dazu:
> http://www.evilmadscientist.com/article.php/flicker

Du wolltest doch im µA Bereich arbeiten, dort geht es um 20mA und mehr. 
Die Led haben ein IC (µC?) integriert.

Harald Wilhelms schrieb:
> Man kann auch die Led mit "Happy Bithday" aus einem Soundchip betreiben.
> So machen es jedenfalls viele fertige "LED-Kerzen". :-)

Harald hat die passende Lösung für dich. Die Dinger gibt es im dreier 
Bundle für 'nen EUR bei Reste-Elektronik 'P'.

von chris (Gast)


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>Du wolltest doch im µA Bereich arbeiten, dort geht es um 20mA und mehr.
>Die Led haben ein IC (µC?) integriert.
Eben darum will ich ja versuchen eine eigen Schaltung zu entwickeln.
Wie gerad im anderen Thread beschrieben: eine 24000mcd ultrahelle, grüne 
LED
leuchte bei 1uA gerade noch sichtbar.

Harald Wilhelms schrieb:
>> Man kann auch die Led mit "Happy Bithday" aus einem Soundchip betreiben.
>> So machen es jedenfalls viele fertige "LED-Kerzen". :-)
>Harald hat die passende Lösung für dich. Die Dinger gibt es im dreier
>Bundle für 'nen EUR bei Reste-Elektronik 'P'.

Im Moment weiß ich nicht, was ihr damit meint, ich kenne die Dinger 
nicht.

von Power Down (Gast)


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chris schrieb:
> Im Moment weiß ich nicht, was ihr damit meint, ich kenne die Dinger
> nicht.

http://www.pearl.de/a-PE4464-5614.shtml

von chris (Gast)


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Ok, danke.

Knopfzelle CR2430, 3V, 280mAh
Leuchtdauer der Kerze: 100h
280mAh/100h=2,8mA

Ist noch relativ viel ...

von Ina (Gast)


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>Harald hat die passende Lösung für dich. Die Dinger gibt es im dreier
>Bundle für 'nen EUR bei Reste-Elektronik 'P'.

Na und? Es trotzdem sinnvoll sein, das selbst zu bauen, z.B. wenn einen 
das übertriebene Geflacker der Billigversionen nervt.

von Power Down (Gast)


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Ina schrieb:
> Es trotzdem sinnvoll sein, das selbst zu bauen

Natürlich, als Hobby sollte das auch Spaß machen. ATiny und gut isses 
:-)

Chris scheint aber noch nicht zu wissen, was er wirklich will. Ein 
funktionierendes Muster kann anregend wirken ;-)

von chris (Gast)


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Doch, doch, 4cm² Solarzellen, 1mF Coldcap und 4 Stunden Kerzengeflacker.

von Ingo W. (Gast)


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Wenn niedrigster Eigenstromverbrauch oberste Priorität hat, würde ich 
ein LFSR mit einem hochohmigen RC-Oszillator ansteuern.
Das könnte ein '4517 (2 64-Bit Schieberegister mit jeweils 3 
Zwischenabgriffen bei 16, 32 und 48) und ein '4030 (4 x XOR) als 
Oszillator und Rückführung sein. Wenn der mit ungefähr 100Hz (10 
MehgOhm/1nF Daumenwert) tickert, dürfte er wenig Strom aufnehmen und 
Wiederholungen dürften bei 128 Bit Gesamtlänge auch nicht so oft 
auftreten.
Braucht natürlich etwas mehr Platz als ein 8-beiniger µC (2 ic's, 1R 
1C).
mfG ingo

von Ina (Gast)


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>Ein funktionierendes Muster kann anregend wirken ;-)

Da hast du natürlich vollkommen Recht! Erst mal schauen, was es schon 
gibt und ob es sich verbessern läßt...

von Power Down (Gast)


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chris schrieb:
> 4cm² Solarzellen, 1mF Coldcap und 4 Stunden Kerzengeflacker

Mit einem Akku und Solar stehen die Dinger reihenweise in den Gärten. 
Die gibt es auch mit Farbwechsel und halten über 4h.

Also erste Fragen, was liefert dein Panel, wie weit wird der C vor Start 
geladen?

Geht es um eine kommerzielle Anwendung???

von chris (Gast)


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>Mit einem Akku und Solar stehen die Dinger reihenweise in den Gärten.

Hast Du eines? Wie oft kaufst Du einen neuen Akku?

von chris (Gast)


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>Also erste Fragen, was liefert dein Panel, wie weit wird der C vor Start
>geladen?

Es sind 2 Solarzellen mit 3.6V Nennspannung. Ich habe so etwas vor 2 
Jahren gebaut, es liegt seither auf meinem Fensterbrett und leuchtet. 
Aber leider flackert es nicht.
>Geht es um eine kommerzielle Anwendung???
Nein.

von Power Down (Gast)


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chris schrieb:
> Ich habe so etwas vor 2
> Jahren gebaut, es liegt seither auf meinem Fensterbrett und leuchtet.

Leuchtet Tag und Nacht, oder ist ein Dämmerungsschalter vorhanden?

Stell mal den Schaltplan rein.

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