générateur de bruit blanc

[yasmineyas]

bonsoir
ben voila je veux réaliser un circuit de générateur de bruit blanc mais je sais pas est ce que c'est mieux avec un transistor ou bien une diode zener est ce que vous pouvez m'aider merci d'avance bonne soirée
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[Perluche]

Bonjour, il suffit de faire "souffler" une diode Zener et d'amplifier ensuite la composante alternative. Maxim documente une solution ici : https://www.maximintegrated.com/en/d...es/3/3469.html. Pour ceux qui se souviennent, Electronique Pratique avait publié "un coquillage électronique" en 1975 : ) https://www.sonelec-musique.com/phot...erture_003.jpg

[yasmineyas]

Merci bcp pour la réponse et pour les sites.Donc que soit utiliser une diode zener ou bien transistor c'est la même chose

[Perluche]

Il faut polariser une jonction en avalanche - diode Zener selon la tension nominale - ou une jonction base-émetteur polarisée en inverse : http://www.sonelec-musique.com/elect...bruit_001.html

[A voir en vidéo sur Futura]

[yasmineyas]

d'accord merci de m'avoir répondu une autre fois

[Antoane]

Bonjour,

Quelle est l'application, quelles est la bande passante désirée ?

Tu peux voir par exemple : https://forums.futura-sciences.com/e...ons-bruit.html
D'où on tire :

L'avantage d'un transistor, c'est qu'il est produit en planar, et a donc des capacités sensiblement plus réduites qu'une zener courante.
Ce qui permet d'avoir un spectre qui s'étend à des dizaines, ou même des centaines de MHz.
[...]
Si le spectre peut être limité, il est préférable d'employer des méthodes digitales, nettement plus reproductibles :
Si le spectre peut être limité, il est préférable d'employer des méthodes digitales, nettement plus reproductibles :
[...] On peut également produire du bruit en filtrant la sortie d'un générateur pseudo-aléatoire.
Le spectre n'est pas parfait, il a des "trous", et il est limité en fréquence, mais on a un gros avantage: l'amplitude est parfaitement stable et déterminée.
Avec suffisamment d'étages, le spectre a l'air quasi-continu, et en clockant les registres à vitesse élevée, on peut étendre le spectre très haut.
Il y a des ICs dédiés à cette application, en CMOS, ce sont par exemple les 4006, 4031, 4517, 4557

[yasmineyas]

Merci de m'avoir répondu au fait je veux faire une études aléatoire en utilisant le bruit blanc avec une bande de fréquences qui varie enntre 1hz jusqu'à 100khz (basses fréquences) j'ai essayé quelques circuits analogiques sur PROTEUS parmis eux celui proposé par Perluche mais l'analogue analysis de PROTEUS m' affiche une très faibles valeurs de sorties en nanovolt malgré les amplificateurs utilisés

[zebular]

Bonjour
Je ne connais pas l'usage des simulateurs mais cette appli PROTEUS intégre t-elle dans sa banque de données l'information correspondant au "bruit" typique d'une jonction PN ?

[zebular]

J'ajouterais même que le montage presenté doit déjà généré un soufle d'au moins plusieurs mV sur une bande inférieur à 20 kHz (tl082)même sans jonction PN sur l'entrée,étant donné le gain en tension de 70 dB .

[yasmineyas]

Bonsoir, je ne sais pas malheureusement c'est la première fois que j'utilise le bruit dans mon étude.

[yasmineyas]

pardon, j'ai pas bien compris SVP ,est ce que vous pouvez me le réexpliquer.

[yasmineyas]

bonsoir j'ai simulé le circuit que vous m'avez proposé j'ai eu un signal de sortie de valeurs faibles de l'ordre du nanovolt svp je ne sais pas si il y a un problème dans la simulation ou est ce que je dois l'essayé en réalité pour pouvoir juger ?

[zebular]

bonsoir j'ai simulé le circuit que vous m'avez proposé j'ai eu un signal de sortie de valeurs faibles de l'ordre du nanovolt svp je ne sais pas si il y a un problème dans la simulation ou est ce que je dois l'essayé en réalité pour pouvoir juger ?

J'aurai en vie de répondre oui.Mais il doit y avoir d'autres solutions comme injecter un signal équivalent au bruit à l'aide du simulateur mais je ne sais pas si le simulateur peut le generer.Je ne le connais pas.
Certainement d'autres intervenants ont la maitrise de ces simulateurs.

[Janpolanton]

Bonjour,
2 circuits générateurs de bruit blanc, à transistors et à diode Zener voir tout en bas de la page (magazine Nuts & Volts)

[Antoane]

Bonjour,

je connais mal la problématique, mais il est normal que le simulateur ne prenne, a priori, pas en compte le bruit dans une simulation temporelle, pour diminuer le temps de calcul. Les calculs de bruit peuvent se faire via des simulations dédiées (de type ".noise"). On doit également trouver des modèles de composants intégrant les sources de bruits pour des simulations transitoires, mais le temps de calcul doit exploser.

[yasmineyas]

merci de m 'avoir répondu je suis entrain de chercher un simulateur

[Janpolanton]

Bonjour,
LTspice est un excellent simulateur gratuit mais vous aurez les mêmes résultats décevants.
Le mieux, c'est de câbler vite fait un générateur à zener ou à transistorr et de faire des essais réels.
Pour info, certains transistors sont plus "bruyants" que d'autres (2N3904, 2N5172 par exemple).

[Janpolanton]

J'ai fait 3 simulations mais comme les modèles spice des transistors et des diodes n'intègrent pas le bruit (valeurs par défaut KF=0 et AF = 1), ce n'est pas très représentatif.
De plus, on ne trouve pas toujours ces paramètres dans les datasheet, donc c'est mission quasi impossible.

Ci-dessous pour exemple, le modèle spice du 2N3904 (issu du site ON Semiconductor)

****************************** ********
* Model Generated by MODPEX *
*Copyright(c) Symmetry Design Systems*
* All Rights Reserved *
* UNPUBLISHED LICENSED SOFTWARE *
* Contains Proprietary Information *
* Which is The Property of *
* SYMMETRY OR ITS LICENSORS *
*Commercial Use or Resale Restricted *
* by Symmetry License Agreement *
****************************** ********
* Model generated on Aug 7, 01
* MODEL FORMAT: PSpice
*$
.MODEL Q2n3904 npn
+IS=1.26532e-10 BF=206.302 NF=1.5 VAF=1000
+IKF=0.0272221 ISE=2.30771e-09 NE=3.31052 BR=20.6302
+NR=2.89609 VAR=9.39809 IKR=0.272221 ISC=2.30771e-09
+NC=1.9876 RB=5.8376 IRB=50.3624 RBM=0.634251
+RE=0.0001 RC=2.65711 XTB=0.1 XTI=1
+EG=1.05 CJE=4.64214e-12 VJE=0.4 MJE=0.256227
+TF=4.19578e-10 XTF=0.906167 VTF=8.75418 ITF=0.0105823
+CJC=3.76961e-12 VJC=0.4 MJC=0.238109 XCJC=0.8
+FC=0.512134 CJS=0 VJS=0.75 MJS=0.5
+TR=6.82023e-08 PTF=0 KF=0 AF=1

Néanmoins, on voit tout de même un petit quelque chose sur une analyse de bruit.
Je pourrai aussi donner le fichier LTspice si intéressé.

Whitenoise 2N5172.jpgWhitenoise 2N3904.jpgWhitenoise Zener 7V5.jpg

[yasmineyas]

Je vous remercie énormément pour votre aide et vos informations.

[yasmineyas]

bonsoir, je me demande pourquoi vous avez choisi pour la polarisation du transistor générateur de bruit une résistance de 150K alors en me référant au datasheet du transistor 2N3904 j'ai trouvé en faisant un petit calcul que pour dépasser la tension Emitter-base breakdown voltage(Ie=10uA,Ic=0A,V(br)ebo =6V)la résistance devrait dépasser la valeur de 0.5Megaohm est ce que vous pouvez m'expliquer votre choix ?

[Antoane]

Bonsoir,
ton calcul fait probablement des hypothèses discutables. Peux tu le détailler ?

[yasmineyas]

Alors a ce qui parait l étude que j ai faite -ou je propose une résistance superieur a 0.6MegOhm- n'est pas sur le meme circuit qu'a propose janpolanton mais je vous le partage dans la première photo jointe sinon pour celle de janpolanton j'ai un signe moins qui me dérange 2.jpg1.jpg

[Antoane]

Bonjour,

dans le premier raisonnement : https://forums.futura-sciences.com/a...it-blanc-2.jpg i_E est fléché dans le sens inverse du courant physique donc i_E<0
Le transistor de sortie est par ailleurs, probablement, à l'envers : émetteur et collecteur ont été inversés.

Dans le second circuit : https://forums.futura-sciences.com/a...it-blanc-1.jpg :
Ce calcule s'appuie sur les données de la datasheet selon laquelle la tension de claquage de la la jonction B-E polarisée en inverse par une courant de 10 µA, et pour un courant de collecteur nul, vaut au moins 6V.
Autrement dit, le calcule assure qu'avec une résistance de valeur supérieure à 600 kOhm, le courant dans le transistor sera < 10 µA.
Ce n'est ici pas très pertinent : la densité spectrale de bruit va dépendre de la densité de courant appliquée à la jonction. Il est a priori peu probable que l'optimum soit atteint pour la valeur ainsi calculée. Sans plus de connaissance sur les caractéristiques du NPN, il n'est pas possible de faire de calcul pertinent. Ici, le plus simple (et à vrai dire : la probablement seule méthode réalisable en pratique) consiste à faire des tests.

[yasmineyas]

Bonjour,
Merci pour vos remarques,effectivement pour le premier raisonnement j'ai mis la flèche de l'émetteur dans le mauvais sens par erreur je devais la diriger vers la masse, pas de doutes on devrait passer à la réalisation c'est à cause du confinement qu'on se retrouve coincé à ne faire que des simulations mais ça nous a permis de creuser un peu dans la théorie de la chose, d’après vous quel configuration parmi des deux proposées précédemment qui nous fourni une densité plus élevé du bruit? j'ai essayer plusieurs circuit sur LTspice mais je me retrouve en sortie avec une desité sepectrale de bruit de l'ordre du uV/Hz1/2 je vous met le lien du circuit simulé
http://musicfromouterspace.com/analo...ARD/page7.html
resultsim4.jpg
sim4.jpg

[Janpolanton]

Bonsoir,

Circuit du générateur de bruit blanc extrait du schéma du synthétiseur KORG Mono/Poly.
Les composants de la simulation sont exactement ceux du synthé.
Pour la simulation, comme les modèles spice des transistors n'intègrent pas les paramètres du bruit, j'ai ajouté une source de bruit blanc dans le circuit de l'émetteur.
Voilà le résultat de la simulation.

[yasmineyas]

Bonsoir,
je vous remercie énormément pour votre contribution, puisque je débute sur LTspice je n'ai pas bien compris l expression qui permet de générer le bruit blanc V=(white(2e6*time) / 10) et comment vous avez fixé ses paramètres ? suite a une petite recherche j ai trouve que 2*10^6 s agissait de la frequence et que le (/10) divise l amplitude du bruit généré par 10 or white permet de générer un signal aléatoire entre -0.5 V et 0.5 V donc nous aurons un signal bruite d une tension maximale de 5mV est ce bien ça ?
je tenais également a vous demander concernant le circuit que vous avez simuler la dernière foie je vous attache la photo de la simulation j ai trouver un site qui explique son fonctionnement je vous le met ma question est quel est le rôle de Q2 ? il est monté en émetteur commun est ce pour amplifier la tension ? si oui comment déterminer son gain?
http://holdenc.altervista.org/avalanche/

[Janpolanton]

Bonjour,

Il faut considérer Q1 comme une Zener.

Comme ci-dessous, l'équivalence entre les 2 schémas.

C'est plus clair comme ça?

[yasmineyas]

Bonjour,
Oui oui merci, svp pouvez vous m'éclaircir l'expression du générateur du bruit blanc ?

[Janpolanton]

white permet de générer un signal aléatoire entre -0.5 V et 0.5 V donc nous aurons un signal bruite d une tension maximale de 5mV est ce bien ça

C'est bien ça (sauf pour la valeur qui sera de +/- 500mV)

Voilà la définition de cette fonction (source ltwiki.org)

 white(x) | -.5 < ran num < .5 at x smooth steps/sec

Et ce qu'en dit l'aide de LTSpice :

Random number between -.5 and .5 smoothly transitions between values even more smoothly than random().

Pas très causant tout ça, non!

[Antoane]

Bonjour,

Il y a une différence (négligeable ?) entre les schémas du # 26 et du #27 :
- dans le schéma #27, la polarisation inverse de la jonction en avalanche est constante (à la variation de Vbe(I_noise) près, qui est négligeable).
- dans le schéma #26, la polarisation inverse de la jonction en avalanche est fonction du bruit instantané puisque "la cathode de la zener équivalente" est reliée au point de sortie du générateur de bruit (le collecteur de Q2). Cela crée une sorte de contreréaction, d'amplification additionnelle : le bruit dans le courant de polarisation de la jonction en avalanche est amplifié par Q2, ce bruit amplifié se traduit par un bruit sur la tension aux bornes de R2, qui se traduit par du bruit aux bornes de Q1.

Nota : dans ton schéma #26, le potentiomètre de réglage du niveau est mal câblé. Il est par ailleurs généralement préférable de monter le potentiomètre servant à régler le gain d'un AOP en potentiomètre plutôt qu'en résistance variable pour limiter les dérives (e.g. en température). Sinon, il est préférable de les connecter comme le fait le #26 (entre une entrée et la masse) plutôt que comme le fait le #27 (entre la sortie et l'entrée) : l'AOP se retrouve à fonctionner en suiveur plutôt qu'en boucle ouverte si le potentiometre "crache" et que son curseur n'est pas en bon contact avec la piste.

Edit : pour générer le bruit, il faut une source "BV", et non une simple source de tension.