Elettronica pratica/Rumore nei circuiti elettronici

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Rumore Elettrico
ogni forma indesiderata di energia che tenda ad interferire con la ricezione propria ed accurata e riproduzione di segnali voluti.

Indice

[modifica] Classificazione

[modifica] basata su

  1. rumore esterno
    1. atmosferrico
    2. extraterrestre
      1. solare
      2. cosmico
    3. industriale
  2. rumore interno
    1. agitazione termica
    2. rumore granulare
    3. rumore del tempo di transito
    4. rumore di sfarfallio
    5. sorgenti eterogenee

[modifica] Rumore termico

Rumore termico: pure noto come "rumore di Johnson" o "rumore bianco".

P_n \propto\ T\;\delta\!f = k\,T\;\delta\!f


dove k = costante di Boltzmann's = 1.38x10-23J/K

T = temperatura assoluta, K = 273 + °C
δ f = larghezza di banda d'interesse
Pn = uscita massima di potenza di rumore di un resistore


P_n = \frac{V^2}{R_L} = \frac{\left(\frac{V_n}{2}\right)^2}{R} = \frac{V_n^2}{4R}
V_n^2 = 4RP_n = 4RkT\;\delta\!f
V_n = \sqrt{4kT\;\delta\!f\;R}

[modifica] Rumore granulare

i_n = \sqrt{2ei_p\;\delta\!f}

dove in = corrente effettiva del rumore granulare

e = carica di un elettrone = 1.6x10-19C
ip = corrente continua
δ f = larghezza di banda del sistema.

[modifica] Calcolo del rumore

[modifica] Somma di rumori di sorgenti diverse

tensioni di rumore:

V_{n,1} = \sqrt{4kT\,\delta\!f\,R_1}, V_{n,2} = \sqrt{4kT\,\delta\!f\,R_2}...e così di seguito, allora
V_{n,tot} = \sqrt{{V_{n,1}^2}+{V_{n,2}^2}+...} = \sqrt{4kT\,\delta\!f\,R_{tot}}

dove Rtot = R1+R2+...

[modifica] Somma di rumori di amplificatri in cascata

Req = R1+R'2
R_{eq} = R_1 + \frac{R_2}{A_1^2} + \frac{R_3}{{A_1^2}{A_2^2}}

[modifica] Metodi di ruduzione dei rumori

[modifica] Segnalazioni differenziali

Una segnalazione differenziale è un metodo per trasmettere delle informazioni elettricamente tramite due segnali complementari inviati via due cavi separati. Questa tecnica può venire usata sia per segnalazioni analogiche, come in alcuni sistemi audio, che segnalazioni digitali, come in RS-422, RS-485, PCI Express e USB.

[modifica] Messa a terra efficace

Una messa a terra dei segnali efficace mantiene zero tensione a dispetto di quanta corrente scorra dentro alla terra o fuori.

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