Hey Leute, Möchte mit die Rauschquelle vom XR232USB im LTspice nachbilden. http://www.jtxp.org/tech/xr232usb.htm Nun habe ich aber ein Problem: Der LM393 ist im LTspice nicht enthalten. Welche Alternative kann ich verwenden? Habe jetzt mal die Schaltung angehangen. Diese funktioniert aber nicht :-( Irgendwie ist das nur ein Astabiler Multivibrator.
:
Verschoben durch User
Herr Rausch schrieb: > Der LM393 ist im LTspice nicht enthalten. Klar ist das nicht enthalten, Herr Rausch, (witzig), aber warum nicht selbst in LTSpice anlegen? Ein Spicemodel gibt es dafür, das kannst du in LTSpice anbinden: http://www.ti.com/product/LM393
Angehängte Dateien:
-
xr232usb_circuit.png
15 KB
Habe auch den LM393 eingebunden. Leider ohne Erfolg. Habe mal alles hochgeladen. Einfach in einem gemeinsamen Ordner kopieren. Vielleicht findet wer einen Fehler.
del LM393 braucht an seinem Ausgang (Pin 1) einen Pullup. Ist PB4 vom ATiny entsprechend konfigiriert ? gk
Hallo, Kann es sein, dass dieser Rauschgenerator eigentlich nur das Rauschen der Versorgungsspannung verstärkt und somit mit einer idealen Spannungsquelle in LTSpice nicht funktioniert? Schließlich macht der FT232 und der uC mit ihren Schaltvorgängen etwas Noise auf der Versorgung, welche dann als Input für den "Rauschgenerator" dient. LG Christian
gk schrieb: > del LM393 braucht an seinem Ausgang (Pin 1) einen Pullup. Ist PB4 vom > ATiny entsprechend konfigiriert ? Du hast dir nicht die Schaltung im eingangspost angesehen. Es geht nur um den "Rauschteil". R7 übernimmt den Pullup. Fasti schrieb: > Kann es sein, dass dieser Rauschgenerator eigentlich nur das Rauschen > der Versorgungsspannung verstärkt und somit mit einer idealen > Spannungsquelle in LTSpice nicht funktioniert? Du hast dir nicht den Link angesehen. Dort steht nämlich: Rauschquelle Für einen Z-Dioden-Rauschgenerator werden mindestens 10 Volt Betriebsspannung benötigt, da sich der interessierende Effekt (Lawinendurchbruch, Avalanche) bei Z-Dioden erst ab ca. 8 Volt effektiv nutzen lässt. An USB stehen bekanntlich nur 5 Volt zur Verfügung. Ich habe eine ganze Reihe von Versuchen unternommen mit: Spannungswandlern, exotischen Bauteilen, Photodioden, Opamps, Widerstandsrauschen u.a. Das war sehr interessant, aber im Sinne der Aufgabenstellung leider weitgehend erfolglos geblieben. Die Schaltungen waren entweder zu aufwendig, zu unstabil, zu schmalbandig, zu störempfindlich... oder alles zusammen :( Die von mir ausgetüftelte Lösung beruht nun auf einem Zweifach- Komparatorschaltkreis vom Typ LM393. Meine Schaltung nutzt einen längst bekannten aber normalerweise unerwünschten "Schmutzeffekt" aus: Betreibt man so einen Komparator entgegen allen Designregeln mit einer minimalen Gegenkopplung, dann entstehen infolge der extrem hohen Verstärkung und minimalen Hysterese sehr leicht Instabilitäten, die sich normalerweise zu "chaotischen Schwingungen" aufschaukeln können. Eine typische Komparatoranwendung wäre damit unbrauchbar und würde im Bereich der Umschaltschwellen zu großen Instabilitäten neigen. Mit einer besonderen Eingangsbeschaltung könenn wir diese überkritische Betriebsart jedoch zu höheren Frequenzen hin verschieben, dass der Quantenschaum nur so hervorquillt! Diese Komparatorschaltung schwingt nicht einfach, sie rauscht. Fast so gut, wie ein Z-Dioden-Generator! Das ist schon erstaunlich, wenn man bedenkt, dass ich zu über 60 Prozent aus Wasser bestehe und statt theoretischem Geschwurbel oder Simulationen durch Experimentieren, Modifizieren und Optimieren in der Realität darauf gekommen bin... Vorteile: Viel Entropie für wenig Geld! Der LM393 ist ein Wald-und-Wiesen-Komparator und wird bis heute in großen Stückzahlen produziert. Selbst mit Billigexemplaren aus irgendeiner China-Klitsche sollte es keine Probleme geben, sofern sich innen drin ein wirklicher Komparator befindet... Diese Schaltung arbeitet schon ab etwa 4 Volt stabil und bleibt damit selbst an grenzwertigen USB-Ports noch funktionsfähig. Mit miniaturisierten konventionellen Bauteilen lässt sich die Schaltung auf wenigen Quadratzentimetern sehr kompakt aufbauen. Das zweite Komparatorsystem wird als Verstärker zur "1-Bit-Quantisierung" eingesetzt. Ein angeschlossener Mikrocontroller bekommt echte Digitalpegel angeboten und ist schon weitgehend vom "Rauschsystem" entkoppelt. Die anfängliche Befürchtung, dass der zweite Verstärker eine zu starke Rückwirkung auf die erste Stufe haben könnte und letztlich deren Rauschspektrum einengt, hat sich messtechnisch nicht bestätigt. Damit die Pufferstufe nicht zu Eigenschwingungen neigt, wurde ihr Arbeitspunkt natürlich über einen Spannungsteiler R3/R4 festgelegt. Das Rauschspektrum ging bei vielen LM393 bis etwa 300 kHz, bei einem Betriebsstrom von weniger als 1 mA. Nachteile: Hier sind Signale im Mikrovolt-Bereich im Spiel, sodass auf jeden Fall eine potenzielle Empfindlichkeit für HF-Einstrahlung besteht. Diesen Effekt konnte ich mit haushaltsüblichen Sendern ab VHF aufwärts (40-MHz-Fernsteuerung, 1800-MHz-GSM-Telefon, 2400-MHz-WLAN-Adapter) wieder direkt nachweisen. Das Rauschen setzt für die Dauer der HF-Einwirkung komplett aus. Synchronisationseffekte, wie bei einem klassischen Ringoszillator, treten oberhalb von einigen hundert kHz überhaupt nicht auf. Die Empfindlichkeit für HF-Einstrahlung (UHF, Mikrowellen) scheint übrigens noch etwas geringer zu sein, als bei der Rauschquelle im klassischen XR232 mit den zwei diskreten Transistoren. Gegen HF-Einstrahlung helfen kompaktes Layout und metallische Abschirmung. Des Weiteren können aber auch niederfrequente Schwankungen auf der Versorgungsspannung die Arbeitspunkte der Komparator-Rauschquelle kurzfristig verschieben und damit Aussetzer verursachen. Deshalb sollte diese Schaltung nicht direkt am USB-Strom betrieben werden. Eine übliche PC-Stromversorgung ist von Schaltspitzen und Spannungsschwankungen aus dem gesamten System geradezu verseucht. Zum Glück benötigt die Komparator-Rauschquelle nur sehr wenig Betriebsstrom (unter 1 mA). Zur effektiven Filterung reicht ein einfaches R-C-Siebglied (R7/C9) aus. Gegen beide Arten von Störungen hat der Mikrocontroller außerdem noch einen Trumpf im Ärmel, siehe "Störaustastung"! Serientauglichkeit: Die funktionskritischen Grenzwerte des Komparator-IC werden problemlos eingehalten. Ich habe außerdem eine ganze Reihe von Exemplaren aus verschiedenen Chargen und von verschiedenen Herstellern in dieser Schaltung durchgetestet. Offensichtlich funktioniert es mit allen Varianten des LM393, wobei leichte Variationen in der Bandbreite und "Weißheit" des Rauschspektrums auftreten. Ferner habe ich jetzt noch einmal das Verhalten unter Extremtemperaturen getestet. Das Spektrum scheint sich ca. 60°C etwas abzuflachen, was wohl auch zum Teil auf Arbeitspunktverschiebungen in der Pufferstufe verursacht wird. Unter üblichen Bedingungen (Temperaturbereich ca. -10 bis +50 °C), dürfte der XR232USB mit jedem Exemplar des LM393 ausreichend sicher funktionieren.
Hallo, wenn ich R5 auf 200K ändere und am Ausgang einen 100K Pullup nehmen, sehe ich zumindest am Anfang ein digitales Rauschen dass aber später aufhört. Ansonsten sehe ich nur sehr geringes Rauschen am Ausgang. Diese Schaltungen mit instabilen komischen Zuständen lassen sich schwierig simulieren. Ich hänge hier die Dateien an: vielleicht kommt jemand darauf was hier noch fehlt.
Ja. Habe ich jetzt auch rausgefunden. Am besten ist es C3 zu reduzieren. Hört aber nach einiger Zeit auf zu schwingen :-(
Herr Rausch schrieb: > Nun habe ich aber ein Problem: > Der LM393 ist im LTspice nicht enthalten. Kannst mal den LT1017 ausprobieren, der ist in der Basisbibliothek enthalten.
Wenn die Schaltung in Praxis nachgebaut wurde und sie funktioniert dass kann im Prinzip nicht viel schief gehen. Mit Simulation der instabilen Zustände ist es immer so eine Sache.
Matthias S. schrieb: > Kannst mal den LT1017 ausprobieren, der ist in der Basisbibliothek > enthalten. Guter Tipp Matthias S, Danke. So geht es tatsächlich in der Simulation. Coole Sache.
Thread beobachten
Seitenaufteilung abschaltenBitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.