[其他]数字集成电路噪音信号发生器

说明书

本实用新型是适于作音频干扰用的噪音信号发生器，属于通信保密专用设备。

通常用于通信等领域中防止窃听的噪音信号发生器，一般用稳压二极管做噪音源，因其幅度弱，需经过多级（一般8～10级）放大后再功率放大，最后由音频输出变压器将噪音信号耦合到负载（如电话总机）上，形成噪音干扰，使某种需要保密的话音在传送中只在指定的线路或装置上正常收听，而在其他线路和装置上的串音被噪音干扰信号所掩盖。但这类噪音信号发生器，如国内产品BZY－D和BZS－1D等，由于采用稳压二极管做噪音源，其频谱特性不平坦，特别是在1000HZ处形成拐点，1000HZ以下的频段内几乎成直线下降。话音音频一般在300～3300HZ的频带内，显然，这类噪音信号发生器对低频段（即1000HZ以下）的干扰不力，防范不严，达不到防窃听的要求。而且，这类信号发生器所用元件多，造价高；其用变压器输出，功耗高，不能连续工作，需专人开、关机，操作使用不便；重量沉，体积大，不便隐蔽。这样，使其在通信中防窃听的效果受到较大影响。

本实用新型的目的，在于提供一种在整个话音频带内频谱特性平坦并具有足够幅度的体积小，重量轻、功耗低、能连续工作且便于伪装的噪音信号发生器，以较好地满足通信等方面防窃听的需要。

美国人1979年8月30日在《ELectronics》发表了一篇有关载波频率范围的噪音源（频率超200KHZ）的论文，该文称“这种噪音源远比用一个反偏置的基极－发射极的晶体管结（即指前面提及的稳压二极管噪音源）所形成的，仅提供有限频谱的准白噪音发生器优越”。但如何用这种噪音源设计成整机，如何用这种原理研制成适用于音频范围（3300HZ以下频段）的噪音源，均未得到有关这方面的信息。

在本实用新型中，用CMOS数字集成电路组成音频噪音源，产生0～3300HZ频带内频谱特性较平坦的音频噪音信号，经过两级放大（其中一级射极跟随器、一级前置放大），经放大的噪音信号控制两只工作于饱和区的开关功率管的输出，将干扰音频的噪音信号直接激励到负载装置（如电话总机）上。

下面结合附图对本实用新型加以详细说明。

附图为本实用新型所述之噪音信号发生器接入电话总机（300门以下）的电路原理图。由图可见，电话总机的一端接在电源的正极，另一端通过噪音信号发生器接向电源负极，亦即，噪音信号发生器串接在电话总机（负载）与供电电源之间（这里应说明的是，该电源为24V～60V的直流电源），并且与电话总机（负载）共用同一电源。图中，IC1、IC2、IC3三块数字集成电路用于产生0～3300HZ频带内的、具有较大幅度的、频谱特性平坦的音频噪音信号；该音频噪音信号经IC1的输出端接向晶体管射极跟随器BG1基极，被放大的音频噪音信号经其发射极向前置放大管BG2基极耦合，由BG2再次放大；由于BG3晶体管一直处于导通状态，被BG2放大输出的音频噪音信号通过BG3的集电结直接加到工作于饱和区的开关功率管BG4和BG5的基极上，对BG4和BG5的工作进行控制；BG4和BG5的集电极连接于负载（电话总机）上，将干扰音频的噪音信号直接向负载（电话总机）激励；晶体管BG3连接于BG2与BG4、BG5之间，作为两个开关功率管的偏置控制管。图中的其他电路元件，如R1电阻起降压作用，用来提供噪音源部分所需的一定的工作电压；稳压管D和电容器C1起相对稳压作用，以减小噪音源部分的电压波动；接于IC1上的电阻R2、R3和电容器C2，用于决定噪音源的时钟频率；电阻R4与可调电位器W共同构成射极跟随器BG1的射极负载电阻，调节W，可改变输出到下一级信号的幅度；C3电容器并联于开关功率管BG4与BG5的发射极与集电极之间，避免刚开机时的峰压过高而损坏两个开关功率管；BX1与BX2为熔断器的两个保险片，它们的一端分别接于BG4、BG5的发射极，而另一端均接向电源的负极，仍然起着过流熔断保险作用。图中的IC1、IC2采用MC14015，IC3用MC14070。

应当说明的是，开关功率管BG4与BG5直接串接于负载（电话总机）与电源之间，由于晶体管具有放大作用，如遇故障，例如负载（电话总机）短路，将引起其基极电流Ib增大，则Ic＝βIb（β一般在20～100左右），Ic将骤增，导致晶体管BG4、BG5烧断，整个电路被切断，因而具有更强的保险作用（修复时，只需换上新的开关功率管即可）。