白噪声被定义为具有恒定功率谱的噪声，用于宽带通信电路的测量和测试。市售的白噪声发生器通常非常昂贵。本文提出的设计思想是一种产生高达几百兆赫的白噪声的廉价方法。

这种白噪声发生器是基于齐纳击穿现象产生的雪崩噪声。当PN结在反向击穿模式下工作时，它就产生了。雪崩噪声与射击噪声非常相似，但更强烈，并且具有平坦的频谱(白色)。由于噪声的大小依赖于材料，因此难以预测。

基本上电路有两个部分:齐纳二极管和MAX2650低噪声放大器(LNA)。二极管反向偏置，噪声输出来自阳极。MAX2650是一个宽带低噪声放大器，增益为19dB，工作范围为直流电至1GHz。

测试结果摘要

白噪声产生电路由两块电路板实现，一块用于齐纳二极管，一块用于MAX2650 LNA。从齐纳的阳极到LNA的输入的输出走线设计为50欧姆。LNA的输出由罗德&安培;施瓦茨频谱分析仪。在实际应用中，期望在感兴趣的频带内-60dBm或以上的噪声功率。

经过多次实验，我得到了以下结果:

1. 噪声输出功率主要由二极管的击穿电压决定。我使用过击穿电压为4V(1N749)， 5.1V(1N751)， 5.6V(1N752)， 7.5V(1N755)和高达12V(1N759)的齐纳二极管。12V齐纳产生的噪声功率比5V齐纳产生的噪声功率至少高15~20dB。

2. 即使使用12V齐纳，LNA的20dB增益也不足以产生高于- 60dBm的噪声功率。我们至少需要两个LNAs级联(38~40dB增益)。

3. 输出噪声功率几乎与源电流无关。有了电位器，进入二极管的电流可以从0毫安到100毫安不等。在此源电流范围内，噪声功率在±1dB范围内随机变化。在齐纳二极管击穿现象中，雪崩噪声似乎比其他噪声源(如射散噪声(与电流成正比)、闪烁噪声和热噪声)占主导地位。

4. 输出噪声的频率/功率谱在很宽的频率范围内不是完全平坦的。如图2测试结果所示，从1MHz到100MHz，噪声功率下降了近10dB。这可能是因为更高频率组件的板载衰减更高。

5. 白噪声发生器采用2个LNAs级联，产生38dB~40dB增益。

电路如图1所示，测试结果如图2所示。在图2中，底部曲线是仪器的本底噪声(当一切都关闭时测量)。从底部开始的第二条曲线是二极管关闭时LNA的噪声输出。上面2条曲线分别是10mA和60mA二极管电流下的噪声输出谱。

结论

本文实现了一种白噪声发生器的设计思想，测试结果表明，用几种便宜的元件产生了相当宽的白噪声。

这篇文章的类似版本出现在2004年9 - 10月的电子乐杂志。