Ejercicios sobre ruido, adaptación de impedancia y demás temas relacionados a RF

1. ELECTRONICA APLICADA III
UTN-FRM
T. P. N º 1 – Ruido y Adaptación de Impedancia
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1. Encontrar la expresión de ruido térmico: 2
Vn = 4kTR BW, si 2
)(1
2



kTG
Si
2. Dos resistencias R1 y R2, a la misma temperatura T se conectan en serie:
1. Demostrar que la tensión cuadrática media de ruido en circuito abierto que
aparece en los terminales está dada por:
Vn2
= 4kT (R1+R2) BW
2. Sean R1 = 50 k
R2 = 20 k
T = 400º K
Supóngase que las tensiones de ruido se pueden medir con un voltímetro de verdadero valor
eficaz (rms) que tiene un ancho de banda de ruido de 5 Mhz y una impedancia de entrada
infinita.
Calcular la diferencia de potencial desarrollada en las resistencias.
c- Repetir la parte b, si el voltímetro posee una resistencia de entrada (sin ruido) de 100k en
toda la banda de frecuencia.
3. Dadas 2 conductancias, ambas con temperaturas T y conectadas en paralelo, demostrar que
la fuente de corriente cuadrática media equivalente está dada por:
In2
= 4 K T (G1 + G2) BW.
4. El ruido recibido por una antena se lo representa como ruido térmico generado por una
resistencia ficticia de igual valor que la de radiación a una temperatura Te que tomaría en
cuenta el ruido solamente medido.
Se pide hallar la temperatura de ruido de la Resistencia de Radiación = 200, que tiene una
tensión de ruido rms de 0.1 uV en sus terminales, al medírsele en un ancho de banda BW =
104
Hz.
K = Constante de Boltman (1.38 x 10 –23
Joule/ ºK)
5. En un punto Q especificado, un amplificador de RF tiene la cifra de ruido (NF) de 3dB al
excitarse con una fuente de Rs = 500. Suponer el ancho de banda de ruido es BW = 3 x 105
Hz.
a. Determinar la temperatura Te de entrada efectiva del amplificador.
b. Suponer que la impedancia de entrada del amplificador es resistiva:
R1 = 50, y que la fuente de señal entrega 1uV rms al puerto de entrada al
amplificador. La fuente se encuentra a temperatura normal.
Encontrar la relación señal ruido (SNR) de entrada y salida.

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6. Al amplificador del problema anterior, le sigue una etapa mezcladora con una figura de
ruido (NF) = 4 dB. La ganancia de potencia disponible del amplificador es 5.5 dB.
Encontrar la NF global y la NF de las 2 etapas.
7. Una antena de 300  se conecta a un receptor de TV con 300  de impedancia de entrada
(sin ruido). La temperatura efectiva de la antena es 1000 º K. La cifra de ruido del extremo
frontal del receptor es de 4 dB a través de las etapas de F.I. (basada en una fuente de
temperatura normal). El ancho de banda de ruido efectivo es de 5 MHz.
a- Cuál es el valor de la tensión de ruido rms a la entrada del receptor.
b- Cuál es el valor de la tensión de señal requerido en el punto de entrada para tener una
SNR de entrada de 30 dB.
c- Con la SNR de entrada de 30 dB, cuál es la SNR real a la salida del amplificador de F.I.
8. Calcular la corriente de ruido rms en microamper que se produce en un diodo con Idc = 10
mA. Suponer que el ancho de banda es BW = 107
Hz.
9. El amplificador de video de la figura tiene un ancho de banda de ruido efectivo de 8 MHz.
La resistencia de entrada (sin ruido) es Ri = 40  para todas las frecuencias. La tensión de
señal es de 15 uV rms. Además Rs y RL son las fuentes de ruido térmico a la temperatura de
290 º K, Rs = 70  y RL = 2000. La ganancia de tensión del amplificador es:
Av = Vo / Vi = 50.
a- Encontrar la SNRi a la entrada del amplificador.
b- Encontrar la SNRo a la salida del amplificador si éste carece de ruido.
c- Encontrar la SNRo a la salida del amplificador si tiene una NF = 2 (3dB).
10. Obtenga Cuantitativamente la cifra de ruido en Modulación de amplitud.
11. Obtenga Cuantitativamente la cifra de ruido en Modulación Angular
12. Obtenga Cuantitativamente la cifra de ruido en Modulación de Pulso.
13. Obtenga Cuantitativamente la cifra de ruido en Modulación PCM.
14. Realice comparación de la cifra de ruido en todos los sistemas de modulación

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15. Diseñar un circuito de adaptación de impedancia RC//L para transformar una carga R2 una
Rt = 1200  a una fo = 1,5 Mhz.
a) 75 
b) 600 
16. Diseñar un circuito de adaptación de impedancia RL//C para transformar una carga R2 una
Rt = 1200  a una fo = 1,5 Mhz.
c) 75 
d) 600 
17. Calcular el valor de C1, C2 y L en un circuito de derivación capacitiva para:
a)
 R1= 10 K
 R2 = 50 
 fo = 2 Mhz
 BW = 50 Khz.
b)
 R1= 10 K
 R2 = 1 K
 fo = 2 Mhz
 BW = 50 Khz.
18. Calcular el valor de L1, L2, C1, en un circuito de derivación inductiva para:
a)
 R1= 10 K
 R2 = 50 
 fo = 2 Mhz
 BW = 50 Khz
b)
 R1= 10 K
 R2 = 200 
 fo = 2 Mhz
 BW = 50 Khz

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19. Diseñar un transformador sintonizado en el 1° para adaptar las siguientes impedancias:
 Rt = 2 K
 R2 = 50 
 fo = 4 Mhz
 BW = 200 Khz.
20. Diseñar una red de acoplamiento entre etapas, con:
 Rt = 1K
 R2 = 400 
 fo = 4 Mhz
 BW = 200 Khz.
 L = 2 uHy
21. Un amplificador transistorizado tiene una Rc = 1K, fo = 1,6 Mhz, con un Co = 2,2 pF. Se
debe conectar a la salida del amplificador una carga de 3 .
Diseñar una red de acoplamiento RL//C.