Einfacher Analoger Rauschgenerator

> es stehen maximal 3,3V,
> definierte Spannung (RMS) = 0,7Veff

Alleine das schließt sich schon aus...

Mit der 99.9%, Pi mal Daumen Approximation

 Upp = 6.6 * Urms

siehst Du, daß das nicht paßt...



> Minwert 0,1V , Maxwert 1,9V, Mittelwert 1,000V (Nullpunkt)

Das verstehe ich nicht...


> Spektrum 5Hz ... 500kHz linear, gleichverteil, danach kann es absacken

gleichverteilt? sicher?
Nicht gaußverteilt?

Bei dieser Bandbreite bis 5Hz runter?
Da landest Du, bei diesen Spezifikationen, schon im 1/f Bereich...


Möchtest Du den Generator zum Abgleichen benutzen?

Hi, Ralf,

Danke erst mal für die Ausführlichkeit der Vorgaben. Denn je 
vollständiger die sind, desto seltener muss man die Konzepte umwerfen, 
weil der Kunde gerade wieder gefrustet hat mit einem: "Ja, aber da ist 
noch ein Kriterium zu erfüllen...".

> Wie baut man einen guten analogen Rauschgenerator?
Wenn Du unter "gut" die Erfüllung der Kriterien verstehst wie
> - es stehen maximal 3,3V, 100mA ... zur Verfügung; O.K.
> - definierte Spannung (RMS) = 0,7Veff; O.K.
> - Schaltung per PLD-Pin = "on" -Anlaufen, "off" = Stromspar
> - brummfrei,
> EMV-fest, ; das bestimmt derjenige, der das Ding baut, versorgt und schirmt
> - Ausgang über Analogschalter gemultiplext unklar. Aber Signal dafür O.K.
> - Minwert 0,1V , Maxwert 1,9V, Mittelwert 1,000V (Nullpunkt); die drei Werte 
sehen mir nach "statischer Überbestimmtheit" aus (Probleme kriegt, wer eine Gerade 
mit mehr als zwei Punkten definieren will, der dritte Punkt aber nicht exakt in 
der Verlängerung der ersten beiden liegt) müsste sich hinpfriemeln lassen mit 
Trimmer, vielleicht Transistor oder OpAmp
> - Spektrum 5Hz ... 500kHz linear, gleichverteil, O.K., ist enthalten.

Lösung: Ein rückgekoppeltes Schieberegister, wie es in Modems schon ewig 
eingesetzt wurde zur Verwürfelung und für CRC.
Ginge schon mit 2 CMOS-IC, aber auch mit GAL oder als eine Nebenfunktion 
im CPLD (wann gibt es eine Art Atmega8 mit CPLD für schnelle 
Funktionen?)

Das Spektrum des rückgekoppelten Schieberegister fällt bei 
1/Taktfrequenz um 3dB ab, müsstest also mit mindestens 2 MHz takten.
Die untere 3dB-Grenze hängt dann von der Länge des Schieberegisters ab. 
Wäre das 8 Bit lang, wiederholt sich seine Sequenz alle 256 Takte, bei 
2us pro Takt etwa 8 kHz. Du bräuchtest also eine Länge von mehr als 18 
Bit, dann klingt das vermutlich ähnlich wie Meeresbrandung am Strand.
Und wenn Dein uP noch eine Zufallsfolge einstreut, werden Menschen im 
Rauschen keine Systematik mehr erkennen können.

Für Deine Pegelgrenzen wirst Du das Signal mit einem RC-Tiefpass 
filtern, besser ein OpAmp mit einer RC-Kombination in der Gegenkopplung, 
Trimmer für Minimalwert (Offset?) und Verstärkung.

Die Lösung ist sicher nicht perfekt. Aber wenn die Vorgaben die 
Wichtigsten enthalten und der Kunde nicht allzu pingelig ist, sollte 
sich was machen lassen.

Ciao
Wolfgang Horn

> Platz für ein IC, OP, etwas Transistorgedöhns und Vogelfutter wäre da

Tja  ich denke  mal eine digitale Rauschgenerierung  a la Wolfgang 
braucht ein bisschen mehr Hardware.

Einen guten Rauschgenerator  zu bauen   ist  nicht einfach.

Es soll da wohl  Spezialbausteine geben  die ordentlich breitbandig 
rauschen, das Problem ist dass Du  ja nur Rauschen bis 500kHz willst, 
d.h. 99% der Rauschleistung  die diese Bauelemente liefern  würdest Du 
herausfiltern.

Die einzige Lösung wäre: taste  das Ausgangsrauschen mit 2MHz ab 
(sample&hold), dann wird  die GESAMTE  Rauschleistung  in  das Band 
DC-1000kHz heruntergefaltet :  Bingo. Durch  die Hold-Funktion handelst 
Du DIr  noch einen sinc-Droop ein, d.h. ein flaches Rauschband  bekommst 
Du nur  wenn Du  ein steilflankiges Tiefpassfilter nimmst und das 
Rauschen über 500kHz wegfilterst.

Alles in Allem  nicht zu schaffen  mit dem bisschen Platz das Du zu 
haben scheinst.

Der rauscht ganz gut:
http://vernam.de/Daten_Rauschgenerator_2/rauschgenerator_2.html

Knut

Ach, Frank,

> Tja  ich denke  mal eine digitale Rauschgenerierung  a la Wolfgang
> braucht ein bisschen mehr Hardware.
Du zweifelst meine Beschreibung an, mein Können?

Der Aufwand an Hardware hängt von den Anforderungen ab.
Einen simplen Rauschgenerator kannst Du mit 74164, 7486 und einem 
RC-Glied als Tiefpass bauen.

Mehr Aufwand lohnt erst, wenn die einfache Schaltung nicht ausreicht.

Ciao
Wolfgang Horn

War mal bei Paulaner ...die hatten Rauschgeneratoren in betrieb da war 
ich echt beeindruckt.;-)

Bei mir daheim tut es auch eine Z-Diode mit noch ein bißchen was dran 
als breitbandige Rauschquelle für Abgleichzwecke etc.

Ja,herbert,

> War mal bei Paulaner ...die hatten Rauschgeneratoren in betrieb da war
> ich echt beeindruckt.;-)
Schon. Der Beste in dieser Hinsicht aber ist der Blonde Bock der 
Forschungsbrauerei München-Perlach....
>
> Z-Diode.
Klar. Aber eine Z-Diode mit weniger als 3,3 V (wegen Speisung) möchte 
ich nicht empfehlen, ohne getestet zu haben, ob sie im Durchbruch 
betrieben wird oder eine Serienschaltung aus einigen Dioden ist.

Transistoren werden auch gerne im Durchbruch als Rauschgenerator 
betrieben - aber wieder mit 3,3 V?

Frage an alle: Welche handelsüblichen Halbleiter kann  man mit weniger 
als 3,3V im Durchbruch betreiben?

Ciao
Wolfgang Horn

Wolfgang Horn schrieb:
> Ja,herbert,
>
>> War mal bei Paulaner ...die hatten Rauschgeneratoren in betrieb da war
>> ich echt beeindruckt.;-)
> Schon. Der Beste in dieser Hinsicht aber ist der Blonde Bock der
> Forschungsbrauerei München-Perlach....
>>
>> Z-Diode.
> Klar. Aber eine Z-Diode mit weniger als 3,3 V (wegen Speisung) möchte
> ich nicht empfehlen, ohne getestet zu haben, ob sie im Durchbruch
> betrieben wird oder eine Serienschaltung aus einigen Dioden ist.
>
> Transistoren werden auch gerne im Durchbruch als Rauschgenerator
> betrieben - aber wieder mit 3,3 V?
>
> Frage an alle: Welche handelsüblichen Halbleiter kann  man mit weniger
> als 3,3V im Durchbruch betreiben?

Normalerweise ist ja jeder gewöhnliche Widerstand schon eine Rausch-
quelle, aber da müsste man wohl etwas mehr verstärken.
Gruss
Harald