Clasificación, Fuente, Relación S/R, Fator del Ruido

1. REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITÉCNICO
“SANTIAGO MARIÑO”
ESCUELA DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA
EXTENSIÓN MATURÍN
RUIDO
PROFESOR: REALIZADO POR:
Ing. Cristóbal Espinoza Tova.B.Johsmar.G V-20.677.479
Maturín, 11 de Marzo de 2019

2. RUIDO.
Se designa con el nombre de ruido a toda señal no deseada que se encuentra
superpuesta a una señal útil. De esta difinicion general resulta que hay un fuerte
elemento subjetivo en la cuestión de determinar que parte de la señal es útil y que
parte es ruido. Supongamos, por ejemplo, que dos personas A y B sintonizan dos
elementos de radio E a y E b respectivamente, cuyas frecuencias estén muy próximas
entre sí. Debido a que los circuitos de sintonía no son pasabandas ideales, parte de la
señal de E b será captada por el receptor de A y parte de la señal de E a por el de B.
Es claro que la señal útil para A será ruido para B y viceversa.
Aun en casos en que la parte ruidosa de la señal está perfectamente identificada,
ésta puede transformarse en señal útil, por ejemplo cuando se desea medir o
caracterizar espectralmente el ruido de un amplificador. Con estos ejemplos se pone
de manifiesto la naturaleza de la determinación de qué es señal deseable y qué es
ruido. En lo sucesivo supondremos que dicha descomposición ya ha sido realizada.
CLASIFICACION DE LOS RUIDOS.
Interferencia hecha por el hombre:
- Otros sistemas de comunicación
- Chispas de ignición en los automóviles
- Zumbido de 60 Hz de la red de alimentación
- Interferencia de radio frecuencia
Interferencias Naturales:
- Disturbios atmosféricos
- Radiación extraterrestre
- Actividad solar
Otro tipo de ruido existente es el denominado Ruido Térmico que es el voltaje
de ruido debido al movimiento de partículas cargadas (por lo general electrones) en

3. medios conductores. Matemáticamente la potencia del ruido térmico se calcula con la
ecuación:
N = KTB
Donde N es la potencia del ruido en watts.
B es el ancho de banda.
K es la contante de Boltzman 1.38x10 a la -23 Joules x° K
T es la temperatura absoluta en grados Kelvin
Voltaje de ruido.
La figura muestra el circuito equivalente de una fuente de ruido, donde su
resistencia interna (R1) está en serie con el voltaje rms de ruido (Vn).
Para el peor de los casos R = R1, donde R es la resistencia de carga. Por tanto,
el Voltaje de Ruido se puede calcular, según la ecuación:
Ruido Blanco.
Son tipos de fuentes de ruido Gaussiano y tienen una densidad espectral plana
sobre un intervalo amplio de frecuencias.
Tal espectro tiene todos los componentes de frecuencia en igual proporción y se
le designa en forma correcta como ruido blanco por la analogía de la luz blanca.

4. FUENTE DE RUIDO.
Ruido de disparo.
El ruido de disparo es un ruido electromagnético no correlacionado, también
llamado ruido transistor, producido por la llegada aleatoria de componentes
portadores (electrones y huecos) en el elemento de salida de un dispositivo, como ser
un diodo, un transistor (de efecto de campo o bipolar) o un tubo de vacío. El ruido de
disparo esta yuxtapuesto a cualquier ruido presente, y se puede demostrar que es
aditivo respecto al ruido térmico y a él mismo.
Ruido de Johnson-Nyquist.
También conocido como ruido termal es el ruido generado por el equilibrio de
las fluctuaciones de la corriente eléctrica dentro de un conductor eléctrico, el cual
tiene lugar bajo cualquier voltaje, debido al movimiento térmico aleatorio de los
electrones.
Ruido de parpadeo.
Es una señal o proceso con una frecuencia de espectro que cae constantemente
a altas frecuencias con un espectro rosa.
Ruido de ráfagas.
Este ruido en unas sucesiones de escalones en transiciones entre dos o más
niveles (no gaussianos), tan altos como varios cientos de milivoltios, en tiempos
aleatorios e impredecibles.
Ruido de tránsito.
Está producido por la agitacion a la que se encuentra sometida la corriente de
electrones desde que entra hasta que sale del dispositivo, lo que produce una
variación aleatoria irregular de la energía con respuesta plana.

5. Ruido de intermodulación.
Es la energía generada por las sumas y las diferencias creadas por la
amplificación de dos o más frecuencias en un amplificador no lineal.
RELACION SEÑAL – A – RUIDO.
La relación señal ruido se denota como S/R e indica la cantidad de ruido que
contiene una señal en cuestión.
Esta expresado en decibelios (dB).
Mientras mal alto sea este valor, menor sera la cantidad de ruido presente en la señal.
SNR = S/N
En el factor de ruido se puede calcular con la ecuación.
Reescribiendo esta ecuación y utilizando la definición de ganancia de potencia
disponible resulta
P sd / P nsd es el cociente entre la potencia disponible de señal y la potencia
disponible de ruido a la entrada o, más brevemente, la relación señal/ruido de la
fuente de señal.

6. Analógicamente, P od/P nod es la relación señal/ruido a la salida del amplificador.
De acuerdo con la ecuación el factor de ruido indica cuanto se deteriora la
relación señal/ruido a causa del amplificador. Por ejemplo si F = 2, la relación señal /
ruido se reduce a la mitad. Debe tenerse en cuenta sin embargo que la relación señal /
ruido de la entrada es, en la ecuación, una relación señal / ruido térmico. Por lo tanto
dicha ecuación sólo se puede aplicar si el ruido de la fuente de señal es únicamente
térmico.
La relación señal / ruido suele expresarse en dB:
La relación anterior puede reescribirse entonces como o bien:
Así, si la relación señal / ruido a la entrada de un amplificador es 70 dB y la
figura de ruido es de 3 dB, entonces la relación señal ruido a la salida será 67dB. Este
empeoramiento resulta más significativo cuando las señales son muy ruidosas (por
ejemplo, (S/R) |dB = 10 dB.
FACTOR DE RUIDO.
El factor de ruido denotado como F y el índice de ruido, denotado como NF.
Son índices que indican la degradación en la relación señal a ruido conforme la
señal a ruido conforme la señal se propaga por un amplificador sencillo, una serie de
amplificadores o un sistema de comunicaciones.
El factor de ruido es la relación de S/N de entrada entre la relación S/N de
salida.
Esto es, el factor de ruido es una relación de relaciones.
Matemáticamente se tiene:

7. F = (S/N) i / (S/N) o
El índice de ruido es el factor de ruido expresado en dB, es decir:
NF (dB) = 10log (F)
NF (dB) = 10log [(S/N) i / (S/N) o]
Supongase un amplificador de ganancia G a, que genera una potencia de ruido
interno N a como se indica en la figura,
Donde:
S i = potencia de la señal de entrada.
N i = potencia de ruido a la entrada.
S o = potencia de la señal de salida.
N o = potencia de ruido a la salida.
N a = ruido generado por el propio amplificador.
G = ganancia del amplificador.
Se define el factor de ruido como la relación entre la relación señal a ruido a la
entrada y la relación señal a ruido a la salida:
Donde,
Y, además,
Substituyendo:
Si el ruido de entrada, N i es únicamente ruido térmico,

8. De la ecuación se puede obtener la potencia de ruido generada por el sistema:
Ahora bien, de lo anterior se ve que:
Es decir:
Y, substituyendo:
FN i es la potencia total de ruido, debida al ruido externo y al del propio
amplificador, referida a la entrada (No/G). Representa también el umbral de ruido a la
entrada al que se designa también como señal mínima discernible (SMD). Cuando el
nivel de potencia de la señal de entrada es igual a la señal mínima discernible, kTBF,
la relación S/N es igual a 1. Esta es la condición ideal en que el amplificador no
genera ningún ruido adicional.