Para ciertas pruebas de audio, o bien para la obtención de efectos especiales en música electrónica o edición de cintas, un generador de ruido blanco puede ser de gran utilidad. El circuito, bastante simple, que describimos, sirve para muchas de estas aplicaciones, pudiendo ser usado aisladamente o como parte de un proyecto mayor. Los componentes utilizados como base son transistores de uso general, lo que hace bastante accesible su realización práctica.
¿Qué es el ruido blanco? Por supuesto, si usted no tiene respuesta a esta pregunta no sabrá ni para qué sirve nuestro generador y mucho menos cómo funciona.
Podemos definir ruido como una señal que no tiene una frecuencia definida, sino que tiene componentes en todas las frecuencias posibles de una determinada pista.
El tipo más común de ruido es el de naturaleza atmosférica, provocado por descargas eléctricas, que poseen componentes en una amplia gama del espectro, generadas de modo aleatorio, como sugiere la figura 1.
Sintonizando una radio fuera de estación, en el rango de 200 kHz hasta más de 10 MHz, podemos captar los componentes de este ruido, con intensidad que decrece a medida que la frecuencia aumenta.
En audio, podemos dar como ejemplo de ruido el "chiado" provocado por la propia agitación térmica de las moléculas que forman parte de los componentes electrónicos.
Este es el "ruido térmico" que tiene componentes en una amplia gama del espectro.
Para el uso del ruido, sin embargo, es conveniente que en ciertas aplicaciones tenga algo más que una distribución aleatoria de componentes en un rango del espectro.
Si vamos a utilizar el ruido como fuente de. Para analizar un circuito, es interesante que tenga una amplitud constante en el rango del espectro considerado.
Esta es precisamente la característica que define lo que denominamos "ruido blanco". Se trata de un tipo de señal que no tiene frecuencia fija, pero sí se extiende por una amplia gama del espectro, pero en esta franja, en cada porción que tomamos aleatoriamente, la señal tendrá la misma amplitud (figura 2).
El generador que describimos produce una señal con estas características, siendo ideal para determinar la curva de respuesta de amplificadores o incluso para la producción de efectos especiales.
EL CIRCUITO
Se dice que una de las fuentes de ruido de un circuito electrónico es la propia agitación de sus moléculas en función de la temperatura. Cualquier cuerpo que esté a una temperatura por encima del cero absoluto (-273 ° C) produce ruidos debido a la agitación de sus átomos.
En un semiconductor, esta agitación puede causar la liberación de portadores de cargas y consecuentemente la aparición de una cierta corriente, denominada corriente de fuga.
Si polarizamos un transistor inversamente, de modo que su unión no conduzca corriente alguna, aún así notaremos la circulación de una pequeña cantidad de portadores de cargas que son debidos a la agitación térmica.
No es necesario decir que esta corriente depende de la temperatura, pero lo importante es que los portadores son liberados aleatoriamente, generando así una corriente no continua, pero sí pulsante de frecuencia que se esparce por todo el espectro (figura 3).
Los diodos de silicio, o la unión entre el colector y la base de un transistor, son, pues, excelentes "generadores" de ruido blanco.
Por supuesto, esta señal es muy débil, pues corresponde a portadores de cargas prácticamente aisladas (electrones o huecos), necesitando una buena amplificación.
Así, utilizando un transistor común polarizado inversamente, tenemos el generador de ruido, y con dos más tenemos las etapas de amplificación.
Un potenciómetro nos permite hacer una cierta "ecualización" de este ruido, cortando componentes en el extremo superior del espectro, donde un amplificador puede presentar una ganancia mayor.
MONTAJE
El diagrama completo del aparato se muestra en la figura 4.
La placa de circuito impreso que se puede instalar en una caja plástica se muestra en la figura 5.
Los transistores pueden ser cualquier NPN de uso general de silicio. Equivalentes al BCS48 son los BC237, BC238, BC547, etc.
Los resistores son todos de 1/8 o ¼ W con 5 o 10% de tolerancia y los condensadores tanto pueden ser de poliéster como de cerámica.
La alimentación se realiza con una sola batería de 9 V o, si lo prefiere, con una fuente de 9 a 12 V.
La salida tiene una señal de baja intensidad, alrededor de 100 mV de amplitud, debiendo ser aplicada a la entrada de cualquier amplificador de audio.
El cable de salida debe ser blindado para evitar la captación de zumbidos. P1 es un potenciómetro lineal o log que puede haber conjugado el interruptor simple S1.
PRUEBA Y USO
Para probar el generador bastará conectar la salida a la entrada de cualquier buen amplificador de audio y luego accionar S1.
La señal debe reproducirse claramente en el amplificador de audio.
Ajuste P1 para modificar esta señal.
Comprobado el funcionamiento es sólo utilizar la unidad. Un interruptor de presión en serie con R6 permite simular un disparo "espacial" cuando se pulsa.
El capacitor C2 se puede cambiar para hacer más agudo la señal de este generador. Con su reducción, podemos aumentar la intensidad de la señal en la parte más alta del espectro.
LISTA DE MATERIAL
Q1, Q2, Q3 - BC548 o equivalentes transistores NPN de uso general
P1 - 100 k - potenciómetro lin o log
S1 - interruptor simple
B1 - 9 V - batería
C1 - 470 pF - capacitor de cerámica
C2 - 1n2 - capacitor de cerámica o de poliéster
C3 - 470 nF - capacitor de cerámica o de poliéster
C4 - 4n7 - capacitor de cerámica o de poliéster
C5 - 10 nF - capacitor de cerámica o de poliéster
C6 - 220 nF - capacitor de cerámica o de poliéster
R1 - 1 M ohms - resistor (marrón, rojo, verde)
R2 - 820 k - resistencia (gris, rojo, amarillo)
R3 - 15 k - resistor (marrón, verde, r naranja)
R4 - 470 ohms - resistor (amarillo, violeta, marrón)
R5 - 220 k - resistor (rojo, rojo, amarillo)
R6 - 47k - resistor (amarillo, violeta, 1aranja)
Varios: placa de circuito impreso, caja para montaje, knob para el potenciómetro, conector para batería de 9 V, en el blindado, jack de salida, soldadura, etc.