Ruido

ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIEROS INDUSTRIALES Y DE TELECOMUNICACIÓN
UNIVERSIDAD DE CANTABRIA

INSTRUMENTACIÓN ELECTRÓNICA DE COMUNICACIONES

(5º Curso Ingeniería de Telecomunicación)

Tema IV: Ruidos e Interferencias: Técnicas de reducción.

José María Drake Moyano Dpto. de Electrónica y Computadores Santander, 2005

Contenido: IV.1 IV.2 IV.3 IV.4 IV.5 IV.6 IV.7 Concepto deruido. Caracterización de los niveles de ruido. Caracterización de las fuentes de ruido. Ruido en circuitos con amplificadores operacionales. Naturaleza y causa de las interferencias. Blindajes, apantallamientos y puestas a tierra. Amplificadores de aislamiento.

CAPITULO 4
RUIDOS E INTERFERENCIAS: TÉCNICAS DE REDUCCIÓN
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4.1CONCEPTO DE RUIDO. Por ruido se entiende toda componente de tensión o intensidad indeseada que se superpone con la componente de señal que se procesa o que interfiere con el proceso de medida. El ruido de un sistema se puede clasificar en uno de los dos siguientes grupos: - Ruido interno o inherente: que corresponden al que se genera en los dispositivos electrónicos como consecuencia de sunaturaleza física (ruido térmico, ruido por cuantización de las cargas, ruido de semiconductor, etc.). El ruido inherente es de naturaleza aleatoria. - Ruido externo o interferencias: que corresponde al que se genera en un punto del sistema como consecuencia de acoplamiento eléctrico o magnético con otro punto del propio sistema, o con otros sistemas naturales (tormentas, etc.) o construidos por elhombre (motores, equipos, etc.). El ruido de interferencia puede ser periódico, intermitente, o aleatorio. Normalmente se reduce, minimizando el acoplo eléctrico o electromagnético, bien a través de blindajes, o bien, con la reorientación adecuada de los diferentes componentes y conexiones. El ruido se puede abordar desde dos puntos de vista, - Mediante métodos que tratan de reducir el ruido en susfuentes y en su propagación, como son las técnicas de cableado, blindaje, o diseño de dispositivos de bajo ruido. Estas técnicas son las más óptimas ya que no degradan las prestaciones del sistema, aunque su aplicación no siempre es eficaz o posible. - Mediante métodos de filtrado y promediado de la señal, para amortiguar el nivel de ruido frente a la señal que se procesa. Estas técnicas suelen serde aplicación más general y efectiva, pero suelen reducir las prestaciones (por ejemplo, anchura de banda) del sistema. En este capítulo se tratarán las magnitudes que se utilizan para describir el ruido, las fuentes de ruido y su caracterización, y las técnicas básicas de reducción de los fenómenos de interferencia ya sean eléctricas o magnéticos.

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4.2 CARACTERIZACIÓN DE LOS NIVELES DERUIDO. Con independencia de que diseñe un blindaje apropiado o se optimice el diseño para reducir la fuente que genera el ruido, siempre hay un cierto nivel de ruido intrínseco en el circuito. Por ello, es importante disponer de técnicas de valoración del nivel de ruido, así como métodos para determinar sus componentes, ya hayan sido generadas en los elementosd del sistema o hayan sido introducidaspor el propio sistema de medida. Según sea la naturaleza del ruido que exista, se deben utilizar diferentes criterios de medida: - En el caso de que se trate de ruido blanco, la distribución de valores es de tipo gaussiana, y la magnitud mas adecuada para medir su intensidad es el valor cuadrático medio (valor rms) ya sea naturaleza física una tensión, una intensidad o potencia.

Probabilidad deque el valor instantáneo de en(t) supere a E E

Si en(t) (o in(t)) es la forma de onda de una tensión (o intensidad) correspondiente a una señal de ruido, el valor cuadrático medio (rms) En (o In)del ruido, se define como:
En ≅ 1 2 en (t ) dt T∫ 0
T

(mVrms )

In ≅

1 2 in (t ) dt T∫ 0

T

(mArms )

siendo T una ventana de medida adecuada. El cuadrado del valor rms de una...