Altifigence Academy

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El ruido es un presupuesto de error dependiente del ancho de banda

Estima ruido de resistencias y combina contribuciones independientes mediante raíz de suma de cuadrados.

Una variación aleatoria difiere de un desplazamiento de continua

El ruido varía con el tiempo;el desplazamiento es un cambio sistemático de la media. Necesitan mediciones y soluciones distintas. Para una densidad de tensión de ruido blanco en en V/√Hz y ancho de banda rectangular ideal B,el ruido RMS es enBe_n\sqrt{B}. Los filtros reales tienen un ancho de banda equivalente de ruido,que no tiene por qué ser igual al ancho de señal de −3 dB. Un paso bajo de un polo tiene ancho de ruido blanco π/2 veces su frecuencia de corte.

Una resistencia ideal a temperatura absoluta T tiene densidad de ruido térmico de tensión 4kTR\sqrt{4kTR},usando la constante de Boltzmann k = 1.380649 × 10⁻²³ J/K. Con T = 300 K y R = 10 kΩ,es 12.8716 nV/√Hz. En un ancho rectangular especificado de 100 Hz,el RMS es 128.716 nV. Con ganancia ideal 11,pasa a 1.41588 μV RMS de salida.

Combina correctamente fuentes independientes

Si dos contribuciones independientes RMS referidas a entrada son 2 μV y 3 μV,el total es 22+32=3.605551\sqrt{2^2+3^2}=3.605551 μV,en lugar de 5 μV. El ruido correlacionado necesita términos cruzados y no admite este atajo. Un operacional también tiene densidad de ruido de corriente;al circular por la impedancia de fuente crea ruido de tensión. Por tanto,el componente con menor ruido de tensión no es automáticamente el mejor para un sensor de alta impedancia.

Con densidad supuesta de ruido de corriente de 1 pA/√Hz y fuente resistiva de 100 kΩ,la densidad equivalente de tensión es 100 nV/√Hz. Puede superar el término de ruido de tensión del amplificador. A baja frecuencia pueden dominar ruido de parpadeo y deriva,así que una estimación solo de ruido blanco debe declarar su intervalo de frecuencia.

Mide sin crear un problema nuevo

Especifica ganancia,ancho de banda,promediado y si el resultado se refiere a entrada o salida. Comprueba captación de 50/60 Hz,acoplamiento de alimentación y masas antes de llamar «ruido del dispositivo» a cualquier señal no deseada. Repite la medición sustituyendo la fuente por una impedancia representativa,en vez de un cortocircuito irreal que elimine efectos del ruido de corriente. ADI MT-047 explica la dependencia de impedancia de fuente y el modelo de ruido de resistencias.

Inténtalo tú

Un amplificador tiene términos independientes de ruido blanco referidos a entrada de 4 nV/√Hz y 3 nV/√Hz. ¿Cuál es la densidad combinada y el RMS en un ancho rectangular de 1 kHz?

Leer la explicación

Densidad = √(4²+3²) = 5 nV/√Hz. RMS = 5√1000 = 158.113883 nV. Esto supone independencia,espectros blancos y ancho de banda rectangular.

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