トランジスタを使ったノイズ生成器試作

HF~数GHzまででちょっとしたフィルタや、アンプの特性確認を行うために使えるノイズ生成器を試作してみました。
ノイズ生成にはノイズダイオード、ツエナダイオード、トランジスタをつかった方法などありますが、今回はトランジスタをつかってみました。

また、ノイズを増幅するため、前回作成した広帯域増幅器(Gali-39+)を合わせてつかっています。

今回の基板は高周波アンプの基板を使って出力側に表面実装のトランジスタのベース側を接続して、DCカットのため、これも表面実装のセラミックコンデンサを接続しました。
もし実際に作る場合は、1mmか0.5mm厚の基板の表面に銅テープを貼り、元々のパターン面の銅をカッターでカットして部品を載せるランドをつくると良いと思います。

トランジスタはローム製の2SA1576で、Vbeo=6Vで、実測では8V前後にブレークダウン電圧があります。
したがって、電圧を12Vから落としていくと電流が落ち、8V以下でノイズレベルは最小となります。
逆に電圧を12Vより20V程度まで上げていくとノイズの大きさは若干増えますが、数dB程度しかあがらず、電圧の割にノイズ量は増えないので12Vで十分かな。

ローム製のトランジスタはチップワンストップやマルツなどから購入できるので入手性も悪くありません。
この部品のデータシートをみるとわかりますが、2SA1576と形状が少し大きな2SA1037も同じ特性のため、どちらを使っても良いと思います。


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測定データの説明です。
1MHz~10GHzまで帯域を3つに分けて測定しています。
1GHz~10GHzは使用した測定器の暗ノイズも測定しています。
測定器のモードはMAXHOLDモードとAverageモードの2種類で測定しました。
SAMPLEで測定するとAverageをセンターにMAXHOLD値の間で変化する波形となっていました。

広帯域アンプ(Gali-39+)は前回特性を測定していますが、1GHzまでは22dB前後のゲインがあり、そこからゲインが落ちていきます。6GHzでも10dBのゲインがとれていますが、ノイズ測定では6GHzで暗ノイズと同じレベルとなっていますので、ここまでは帯域がのびていないことになります。
これ以上の帯域まで伸ばすには広帯域アンプの変更と、DCカットのコンデンサ容量をもっと小さな容量にしないとだめそうです。
おいおい、さらなる広帯域化にトライしてみようと思います。


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