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¿Qué pasa con todo este ruido?

La gente suele hablar de ruido en los circuitos. Hoteles de op-amps son ruidosos, la ejecución de un motor puede crear ruido en el suministro, y un montón de circuitos análogos acuerdo con la relación señal-a-ruido de la relación (es decir: tratando de mantener el ruido de la planta baja).

Mi intuición es que el ruido es la presencia de señales en las frecuencias que no nos interesa. (Esto puede o no puede ser a la derecha.) Sin embargo, no sé de donde este ruido viene de.

¿Cómo ruido eléctrico aparecer? ¿Qué genera? ¿Cómo me deshago de ella?

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silverbolt Puntos 18

La presencia de energía en las frecuencias que usted no está interesado en que puede fácilmente ser filtrados. La presencia de energía en las frecuencias que le interesa es el problema, ya que esto no puede ser filtrados.

Hay varias fuentes principales de ruido. Depende en qué contexto está hablando, aunque - cosas tales como la interferencia o cross-talk puede considerarse ruido en el contexto de, por ejemplo, la relación señal-a-ruido, pero cuando la construcción de un "amplificador de bajo ruido" se refiere a intrínseco de las fuentes de ruido.

Una fuente de ruido que es inevitable es el ruido térmico. Cualquier objeto que no está sentado en el cero absoluto se comporta como un cuerpo negro y emite radiación electromagnética. Este es un problema de largo alcance de comunicaciones de RF debido a la radiación de cuerpo negro de la tierra, edificios, etc. aparecerá en la banda de interés y poner un 'piso' en el nivel de la señal que usted puede recibir. Este ruido es más o menos plana de hasta alrededor de 80 GHz, por lo que la potencia de ruido es simplemente proporcional al ancho de banda y la temperatura. El ruido térmico en electrónica se denomina ruido térmico. Johnson ruido es generado por electrones (u otros portadores de carga) moviéndose por no estar en el cero absoluto. Esto puede ser modelado como una fuente de voltaje en serie o de una fuente de corriente en paralelo con cada uno de los resistores en un circuito. Johnson ruido es proporcional al ancho de banda, la temperatura y la resistencia.

El ruido de disparo es de un tipo muy diferente de ruido que se produce cuando las cargas se mueven a través de un vacío (tubo de vacío) o a través de un empalme semiconductor (diodo, BJT). Ya que los portadores de carga son discretos (usted puede contar con ellos), la carga debe ser medido en estas unidades cuantificadas. Cuando fluye una corriente, un número entero de los portadores de carga se mueven, llegando a intervalos aleatorios. Para grandes corrientes, la variación es tan pequeña que es, básicamente, indetectable. Sin embargo, por muy pequeñas corrientes, la corriente fluirá en una serie de 'pulsos', uno para cada electrón. Como resultado, el ruido de disparo se convierte en un gran problema a bajos niveles de señal. El ruido de disparo es el blanco, lo que significa que es independiente de la frecuencia y para el total de la potencia de ruido es proporcional al ancho de banda.

El parpadeo de ruidoo ruido 1/f, es otro, distinto tipo de ruido. Esto ocurre en los dispositivos electrónicos, además del ruido térmico y el ruido de disparo. El parpadeo de ruido se denomina ruido 1/f debido a que la potencia de ruido es proporcional al inverso de la frecuencia es alta en las frecuencias bajas y bajas a altas frecuencias. Generalmente el parpadeo de ruido depende del nivel CC.

Otras fuentes de ruido son un poco menos comunes, tales como la avalancha de ruido. Avalancha de ruido es causado por la ruptura de avalancha. Durante la avalancha de ruptura, que fluyen los electrones de la liberación de más electrones y crear un crecimiento exponencial actual. Los dispositivos tales como avalancha fotodetectores utilizar este efecto para detectar pequeñas cantidades de fotones por inclinar el dispositivo sólo en el borde de la avalancha de desglose para un pequeño número de fotones golpear el detector de liberación suficientes electrones para desencadenar la ruptura. El flujo de corriente durante la avalancha de ruptura es muy ruidoso. De hecho, es tan ruidosa que la avalancha de los diodos se utilizan como fuentes de ruido de RF para probar diferentes componentes de RF.

La diafonía, interferencia, y de intermodulación también son fuentes de señales no deseadas, pero estos no son técnicamente ruido. La diafonía y la interferencia son señales no deseadas procedentes de fuentes externas. Intermodulación viene de no linearities y las causas de los canales adyacentes en el mismo medio, para ser superpuestos en la parte superior de uno al otro. Este es un problema importante cuando se trata de transmitir un gran número de canales en paralelo, como se mezclan el uno con el otro. En general, esta es de 2 Fa - Fb. Por ejemplo, si me transmitir dos canales con 1 kHz separación de 1 MHz, entonces estoy transmitiendo 1.000 MHz un 1.001 MHz. IMD significa que voy a conseguir algo de poder en 2*1.000 - 1.001 = 0.999 MHz y 2*1.001 - 1.000 = 1.002 MHz, lo que podría interferir con los canales adyacentes en el mismo espacio.

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