investigacion ruido
Páginas: 12 (2760 palabras)
Publicado: 12 de agosto de 2013
Guía de Investigación Nº 4: RUIDO
1) ¿A qué llamamos ruido? El zumbido de una fuente de alimentación, ¿es una señal aleatoria?
Es una señal indeseable sin relación alguna con la señal deseada y tiende a producir perturbaciones indeseables.
El zumbido de una fuente de alimentación no es una señal aleatoria ya que se conoce su procedencia y puede ser eliminada.
2) ¿Cuáles son lasfuentes de ruido? Describa cada una ellas.
Existen varias fuentes de ruido las cuales pueden clasificarse en:
Ruido producido por el hombre
Perturbaciones naturales y erráticas que ocurren irregularmente
Ruido de fluctuación (presente en el interior de los sistemas físicos)
El ruido producido por el hombre se debe a la recepción de señales indeseables provenientes de otras fuentes tales comocontactos defectuosos, artefactos eléctricos, radiación por ignición y alumbrado fluorescente. Este tipo de ruido siempre puede evitarse eliminando la fuente que lo produce. Este tipo de ruido es también llamado interferencia.
El ruido natural o errático puede proceder de relámpagos, tormentas eléctricas en la atmósfera, ruido intergaláctico o disturbios atmosféricos en general.
El ruido deFluctuación aparece dentro de sistemas físicos debido a fluctuaciones espontáneas como el movimiento browniano de los electrones libres dentro de un resistor, la emisión aleatoria de electrones en las válvulas de vacío y el proceso de recombinación y generación de pares electrón-laguna.
3) ¿Dónde se produce el ruido de disparo (o de granalla) y a qué se debe?
El ruido de disparo se produce endispositivos con tubos de vacío y con semiconductores. En los tubos de vacío se debe a la emisión aleatoria de los electrones del cátodo, mientras que en los semiconductores su causa está en la difusión aleatoria de portadores minoritarios y la generación aleatoria de recombinación y pares electrón-laguna.
4) Ruido Térmico.
a) ¿A qué se debe?.
Se origina con el movimiento browniano(aleatorio) de los electrones libres en medios conductores tales como resistores.
b) ¿Cómo está cada electrón libre dentro de un resistor?.
Cada electrón libre dentro de un resistor está en movimiento.
c) ¿Cómo es la dirección y valor medio del flujo de corriente debido a los electrones?.
La dirección del flujo de corriente debido a los electrones es aleatoria y su valor medio es cero.d) ¿Cuál es el espectro de densidad de potencia y de que depende?.
El espectro de densidad de potencia de esta corriente debida a electrones libres está dada por:
Depende de:
La constante de Boltzmann (k)
La temperatura ambiente absoluta (T)
La conductancia del resistor (G)
El nº promedio de colisiones por segundo de un electrón (α)
e) ¿Qué relación de ω con elnúmero de colisiones por segundo supone un espectro plano para el espectro de densidad de potencia?.
Para tener un espectro de densidad de potencia plano la relación entre la frecuencia y el número de colisiones promedio por segundo debe ser: el número de colisiones es generalmente muy alto, del orden de 1014 por lo cual para poder tener un espectro de densidad de potencia plano se requierenfrecuencias muy elevadas.
f) ¿Hasta qué valor de frecuencias se puede considerar plano para propósitos prácticos el espectro de densidad de potencia del ruido térmico en un resistor?.
Hasta 1013 Hz.
5) ¿Porque se considera constante el espectro de densidad de potencia en cualquier circuito? ¿Porqué se llama ruido blanco al ruido térmico?.
En cualquier circuito el espectro de densidad depotencia se considera constante porque está limitado por el ancho de banda del mismo.
Al ruido térmico se lo llama ruido blanco porque contiene todas las frecuencias en igual cantidad (blanco implica la presencia de todos los colores o frecuencias)
6) Encuentre para un resistor el valor de su espectro de densidad de potencia (según modelos de Norton y Thevenin), la potencia contenida en...
1) ¿A qué llamamos ruido? El zumbido de una fuente de alimentación, ¿es una señal aleatoria?
Es una señal indeseable sin relación alguna con la señal deseada y tiende a producir perturbaciones indeseables.
El zumbido de una fuente de alimentación no es una señal aleatoria ya que se conoce su procedencia y puede ser eliminada.
2) ¿Cuáles son lasfuentes de ruido? Describa cada una ellas.
Existen varias fuentes de ruido las cuales pueden clasificarse en:
Ruido producido por el hombre
Perturbaciones naturales y erráticas que ocurren irregularmente
Ruido de fluctuación (presente en el interior de los sistemas físicos)
El ruido producido por el hombre se debe a la recepción de señales indeseables provenientes de otras fuentes tales comocontactos defectuosos, artefactos eléctricos, radiación por ignición y alumbrado fluorescente. Este tipo de ruido siempre puede evitarse eliminando la fuente que lo produce. Este tipo de ruido es también llamado interferencia.
El ruido natural o errático puede proceder de relámpagos, tormentas eléctricas en la atmósfera, ruido intergaláctico o disturbios atmosféricos en general.
El ruido deFluctuación aparece dentro de sistemas físicos debido a fluctuaciones espontáneas como el movimiento browniano de los electrones libres dentro de un resistor, la emisión aleatoria de electrones en las válvulas de vacío y el proceso de recombinación y generación de pares electrón-laguna.
3) ¿Dónde se produce el ruido de disparo (o de granalla) y a qué se debe?
El ruido de disparo se produce endispositivos con tubos de vacío y con semiconductores. En los tubos de vacío se debe a la emisión aleatoria de los electrones del cátodo, mientras que en los semiconductores su causa está en la difusión aleatoria de portadores minoritarios y la generación aleatoria de recombinación y pares electrón-laguna.
4) Ruido Térmico.
a) ¿A qué se debe?.
Se origina con el movimiento browniano(aleatorio) de los electrones libres en medios conductores tales como resistores.
b) ¿Cómo está cada electrón libre dentro de un resistor?.
Cada electrón libre dentro de un resistor está en movimiento.
c) ¿Cómo es la dirección y valor medio del flujo de corriente debido a los electrones?.
La dirección del flujo de corriente debido a los electrones es aleatoria y su valor medio es cero.d) ¿Cuál es el espectro de densidad de potencia y de que depende?.
El espectro de densidad de potencia de esta corriente debida a electrones libres está dada por:
Depende de:
La constante de Boltzmann (k)
La temperatura ambiente absoluta (T)
La conductancia del resistor (G)
El nº promedio de colisiones por segundo de un electrón (α)
e) ¿Qué relación de ω con elnúmero de colisiones por segundo supone un espectro plano para el espectro de densidad de potencia?.
Para tener un espectro de densidad de potencia plano la relación entre la frecuencia y el número de colisiones promedio por segundo debe ser: el número de colisiones es generalmente muy alto, del orden de 1014 por lo cual para poder tener un espectro de densidad de potencia plano se requierenfrecuencias muy elevadas.
f) ¿Hasta qué valor de frecuencias se puede considerar plano para propósitos prácticos el espectro de densidad de potencia del ruido térmico en un resistor?.
Hasta 1013 Hz.
5) ¿Porque se considera constante el espectro de densidad de potencia en cualquier circuito? ¿Porqué se llama ruido blanco al ruido térmico?.
En cualquier circuito el espectro de densidad depotencia se considera constante porque está limitado por el ancho de banda del mismo.
Al ruido térmico se lo llama ruido blanco porque contiene todas las frecuencias en igual cantidad (blanco implica la presencia de todos los colores o frecuencias)
6) Encuentre para un resistor el valor de su espectro de densidad de potencia (según modelos de Norton y Thevenin), la potencia contenida en...
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