La mejor manera de generar ruido blanco, DC a 1MHz

En esta pregunta , se usa un diodo zener para generar ruido blanco, y también he visto uniones de emisor de base de transistor con polarización inversa para esto.
Digitalmente se puede utilizar un Generador Congruencial Lineal (LCG).

¿Cuál es la mejor manera de obtener ruido blanco de buena calidad sin gastar miles de euros (o incluso cientos)?

Para crédito adicional: ¿cómo puede juzgar la calidad de un generador de ruido LCG sin un analizador de espectro?

Respuestas (2)

Los diodos de ruido con especificaciones garantizadas están disponibles de varios proveedores:

http://www.micronetics.com/RF_Components/Noise_Source_Products.html

http://noisecom.com/products/components/nc100-200-300-400-series-chips-and-diodes

Una forma sencilla de probar la salida sería introducirla en un receptor de radio adecuado y sintonizarlo en todo el rango de frecuencia. Así es básicamente como funciona un analizador de espectro.

En muchos casos, como al ajustar una red coincidente, no es necesaria una fuente de ruido calibrada, ya que las mediciones relativas son suficientes.

Aquí hay una fuente de ruido mía simple, con un amplificador de banda ancha.

Micronetics parece muy caro y probablemente sea excesivo para lo que necesito: una fuente de ruido que genere un nivel de ruido más alto que un transistor común, para que no tenga que amplificarlo demasiado (lo que puede alterar el espectro)
Simplemente use un amplificador de banda ancha después de la fuente de ruido. Eso no afectará el espectro.
Gracias. Pero, ¿tiene alguna idea de por qué usan LNA para amplificar, como también pregunté en esta pregunta ?
Por cierto, me encanta el prototipo sin PCB. ¡Los PCB son para mariquitas! :-)

En el tema de los generadores de ruido digital, se puede hacer un generador simple (y barato) con un registro de desplazamiento SIPO cuya entrada se obtiene de una combinación exclusiva-ni de algunas de sus salidas (taps). Con la elección correcta de toques, el registro de desplazamiento recorrerá una secuencia de longitud máxima, tal como lo hace un LCG. La longitud máxima es 2 norte 1 para un registro de desplazamiento de N bits ya que el estado de todos unos no está permitido (se perpetúa a sí mismo).

Ahora bien, el espectro de un generador de ruido pseudoaleatorio digital consta de un número infinito de líneas discretas separadas por la frecuencia de repetición de la secuencia. Entonces, si nuestra secuencia se repite cada segundo, las líneas espectrales estarán separadas por 1 Hz. Un verdadero generador de números aleatorios, por definición, nunca se repetirá y las líneas espectrales estarán separadas por 0 Hz, es decir, obtendríamos un espectro continuo.

La amplitud de las líneas espectrales de una caída de PRNG con frecuencia que alcanza un valor nulo en múltiplos de la frecuencia del reloj (sigue un pecado ( F ) F ley).

En cuanto a los aspectos prácticos, deberá elegir una frecuencia de reloj mucho más alta que la frecuencia más alta de interés. Por ejemplo, un PRNG con reloj de 10 MHz tendría una línea espectral a 1 MHz con una amplitud de alrededor del 98 % de la línea de frecuencia más baja. Si usamos un registro de desplazamiento de 16 bits, las líneas espectrales estarán separadas por unos 150 Hz ( 10 7 2 dieciséis 1 ) que puede o no ser aceptable para usted. Elegir los grifos que yo sepa es un arte negro. Recuerdo haber visto una tabla publicada de toques frente a la longitud del registro hace algunos años, pero no puedo ubicarla, sin embargo, no es demasiado difícil escribir un programa para encontrarlos por prueba y error.

Gracias. ¿Sería útil tener varios LCG independientes (diferentes longitudes y frecuencias) y XOR sus salidas?
@Federico: es una idea interesante, ¡pero no tengo las habilidades matemáticas para decir cómo sería el espectro!
@Federico: su longitud combinada sería el MCM (Mínimo común múltiplo) de la longitud de cada uno de ellos dividido por su resp. frecuencia de reloj y, por lo tanto, según la respuesta de Mike, tener líneas espectrales más juntas. I
Wikipedia: LFSR enumera una tabla de toques frente a la longitud del registro y enlaces a tablas mucho más grandes.
@Federico: si quieres un período realmente largo, necesitas un Mersenne Twister. MT19937 tiene un período de 2 19937 1 , o 10 6001 . Eso significa que no importa qué tan rápido lo registres, nunca se repetirá. Es un poco más complejo que un LFSR, sin embargo, necesitará un FPGA para implementarlo.
@davidcary - ¡A veces simplemente no miro en los lugares obvios!
@stevenvh - Eso es nuevo para mí. Cuando vi por primera vez su referencia a, MT19937pensé "Guau, ¿Mitel/Zarlink hace un chip que haga eso ?" :)