REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITÉCNICO
“SANTIAGO MARIÑO”
ESCUELA DE INGENERIA ELECTRICA
EXTENSIÓN MATURÍN
Profesor: Alumno:
Víctor M. FigueredoS
C.I: 25.612.728
Maturín.marzo de 2018
Cristóbal Espinoza
Introducción.
En general, el ruido eléctrico se define como cualquier energía eléctrica no deseada
presente en el ancho de banda útil de un circuito de comunicaciones. Por ejemplo, en una
grabación de audio cualquier señal no deseada que cae en la banda de frecuencias, entre
0 y 15 kHz, es perceptible e interferirá con la información de audio. Consecuentemente,
para los circuitos de audio, cualquier energía eléctrica no deseada en la banda de
frecuencias entre 0 y 15 kHz se considera ruido
Es cualquier interferencia que se produzca en la comunicación que impida que esta se
logre. Consiste en toda perturbación en el proceso comunicativo, distorsionando u
ocultando el mensaje.
El término ruido aplicado a la comunicación no se refiere solo a una molestia sonora,
sino a cualquier interferencia en este proceso; también se conoce como perturbación
de la información o la distorsión de esta.
Los ruidos en la comunicación perjudican en la recepción de la información y pueden
obstaculizar la trasmisión del mensaje del emisor al receptor, por lo que hay que
evitarlos, porque constituyen factores negativos que interfieren en la transmisión de un
mensaje propiciando que este termine siendo distorsionado y muy pocas veces bien
comunicado. Cuando el ruido es inevitable se requiere aumentar la claridad y fuerza
del mensaje.
1)Explique la clasificación y Fuente de ruido.
El ruido puede dividirse en dos categorías generales, correlacionado y no correlacionado.
El ruido no correlacionado: está presente en la ausencia de cualquier señal. (Esto
quiere decir que, cuando está presente, la señal no tiene efecto sobre la magnitud del
ruido.). El ruido correlacionado es producido directamente como un resultado de la señal
Ruido no correlacionado: Está presente sin importar si hay una señal presente o no. El
ruido no correlacionado se puede dividir en dos categorías generales: externo e interno.
Ruido externo:Es generado externamente a un circuito y se introduce al circuito. Las
señales externamente generadas se consideran ruido, sólo si sus frecuencias caen dentro
de la banda útil del filtro de entrada del circuito. Existen tres tipos principales de ruido
externo: atmosférico, extraterrestre y hecho por el hombre. Ruido atmosférico. Es la
energía eléctrica que ocurre naturalmente, se origina dentro de la atmósfera de la Tierra.
El ruido atmosférico: es comúnmente llamado electricidad estática. La fuente de la
mayoría de la electricidad estática son perturbaciones eléctricas naturales, tales como
relámpagos. La electricidad estática frecuentemente viene en la forma de impulsos que
despliegan su energía en un rango amplio de radio frecuencias.
El ruido solar: se genera directamente del calor del sol. Existen dos componentes del
ruido solar: una condición tranquila cuando una radiación relativamente constante existe y
alta intensidad, perturbaciones esporádicas ocasionadas por una actividad de manchas
de sol y explosiones solares.
El ruido "hecho por el hombre”: Es simplemente el ruido que se puede atribuir al
hombre. Las fuentes del ruido hecho por el hombre incluyen mecanismos que producen
chispas tales como los conmutadores en los motores eléctricos, sistemas de ignición
de automóviles, equipo de conmutación de potencia y luces fluorescentes. Dicho ruido
también es impulsivo en su naturaleza y por lo tanto contiene un rango amplio de
frecuencias que son propagadas por el espacio de la misma manera que las ondas de
radio. Este ruido es más intenso en las áreas más pobladas, metropolitanas e industriales,
y a veces se le llama ruido industrial.
Ruido interno: Es la interferencia eléctrica generada dentro de un dispositivo
Ruido de intermodulación.
Es cuando 2 señales de distintas frecuencias tienen que compartir el mismo medio de
transmisión puede producirse este tipo de ruido.
Es la energía generada por las sumas y las diferencias creadas por la amplificación de dos o
más frecuencias en un amplificador no lineal.
Esto se su puede ver cuando uno hablo por teléfono y se escucha otra conversación.
Ruidos en los canales telefónicos.
Afecta la comunicación entre las personas, Aquí encontramos dos tipos de ruidos los
cuales son:
Diafonía o cruce aparente: es ocasionada por las interferencias que producen otros
pares de hilos telefónicos próximos (conocida como cruce de líneas o crosstalk). Es un
fenómeno mediante el cual una señal que transita por un circuito se induce en otro que
discurre paralelo, perturbándolo.
Eco: es una señal de las mismas características que la original, pero atenuada y retardada
respecto a ella. El efecto nocivo del eco afecta tanto a las conversaciones telefónicas como a
la transmisión de datos y es mayor cuanto menos "atenuada" y más "retardada" llega la señal
del eco. El eco puede ser del que habla y del que escucha, según el modo de afectar a los
interlocutores. El eco del que escucha es el que más perjudica a las comunicaciones de datos.
Ruido de disparo:
En los dispositivos electrónicos consiste en fluctuaciones aleatorias de la corriente
eléctrica a través de un conductor, causadas por el hecho de que la corriente se
transporta en cargas discretas (electrones). Es originado por el movimiento de los
electrones o de otras partículas cargadas a través de una unión. Esto no sólo ocurre en
las uniones p-n, sino en cualquier conductor, incluso en las situaciones en que la carga no
esté bien localizada.
Es causado por la llegada aleatoria de portadoras (huecos y electrones) en el elemento de
salida de un dispositivo electrónico, tal como un diodo, transistor de efecto de campo
(FET), transistor bipolar (BJT) o tubo de vacío.
El ruido de disparo, cuando se amplifica, suena como una lluvia de bolitas de metal que
caen sobre un techo de estaño.
Ruido de Johnson-Nyquist:
se genera por
laagitación térmica de los portadores de carga (generalmente electrones dentro de un con
dutor en equilibrio, lo que sucede con independencia del voltaje aplicado.
El ruido térmico es aproximadamente blanco, lo que significa que su densidad espectral d
e potencia es casi plana.
Es 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 a ráfagas:
Este ruido consiste 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:
En los transistores se determina por la movilidad del ion, los voltajes de polarización y la
construcción real del transistor. Los portadores que viajan del emisor al colector sufren de
retardos de tiempo del emisor, los retardos de tiempo del tránsito de la base y los retardos de
tiempo de la recombinación y propagación del colector.
Está producido por la agitación 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.Esto se su puede ver cuando uno hablo por teléfono y se
escucha otra conversación.
2) Explique el análisis estadístico de ruido y circuitos equivalentes.
Se puede entender que es un proceso aleatorio es decir que no tienen correlación
estadística es decir que siempre varia y no se registra un patrón exacto a la hora de ser
estudiado por lo cual es un fenómeno muy raro y diferente cada vez que ocurre.
es una señal aleatoria (proceso estocástico) que se caracteriza por el hecho de que sus
valores de señal en dos tiempos diferentes no guardan correlación estadística. Como
consecuencia de ello, su densidad espectral de potencia (PSD, siglas en inglés de power
spectral density) es una constante, es decir, su gráfica es plana.1
Esto significa que la
señal contiene todas las frecuencias y todas ellas muestran la misma potencia. Igual
fenómeno ocurre con la luz blanca, de allí la denominación.
Es un ruido aleatorio que posee la misma densidad espectral de potencia a lo largo de
toda la banda de frecuencias. Dado que la luz blanca es aquella que contiene todas las
frecuencias del espectro visible, el ruido blanco deriva su nombre de contener también
todas las frecuencias, pero de sonido.
El ruido blanco es una señal no correlativa, es decir, en el eje del tiempo la señal toma
valores sin ninguna relación unos con otros. Cuando se dice que tiene una densidad
espectral de potencia plana, con un ancho de banda teóricamente infinito, es que, en una
gráfica espectral de frecuencia tras haber realizado una descomposición espectral de
Fourier, en el dominio de la frecuencia veríamos todas las componentes con la misma
amplitud, haciendo el efecto de una línea continua paralela al eje horizontal.
Si la PSD no es plana, entonces se dice que el ruido está "coloreado" (correlacionado).
Según la forma que tenga la gráfica de la PSD del ruido, se definen diferentes colores.
circuito equivalente
Es un circuito que conserva todas las características eléctricas de un circuito complejo.
Siempre se busca que un circuito equivalente sea la forma más simple de un circuito complejo
para así facilitar el análisis y la forma de verlo. Por lo general, un circuito equivalente contiene
elementos pasivos y lineales. Sin embargo, también se usan circuitos equivalentes más
complejos para aproximar el comportamiento no lineal del circuito original.
Defina y explique la Relación Señal- a -Ruido. Factor de Ruido y explique y de ejemplo
del cálculo de ruido en sistemas con circuitos activos y pasivos.
Se define como el margen que hay entre la potencia de la señal que se transmite y la potencia
de ruido que la corrompe. El margen es medido en decibelios. Lo que importa es la relación de
la potencia de la señal y la potencia del ruido. esta relación s/n es una de las especificaciones
más importantes de cualquier sistema de comunicaciones.
La relación señal a ruido s/n es la diferencia entre el nivel de la señal y el nivel del ruido.
Factor de ruido.
En telecomunicaciones, la magnitud del ruido generado por un dispositivo electrónico u óptico,
por ejemplo, un amplificador, se puede expresar mediante el denominado factor de ruido (f),
que es la degradación de la relación señal/ruido provocada por el dispositivo, cuando el ruido
en su entrada es el que corresponde a la temperatura estándar.
El factor de ruido (f) se define como:
donde snrin y snrout son la relación señal/ruido a la entrada y salida respectivamente. Las
cantidades snr son cocientes de potencias, en unidades lineales (por ejemplo, mw).
Sin embargo, como los valores de relación señal/ruido suelen expresarse en forma
logarítmica, normalmente en decibelios, es habitual expresar el factor de ruido también en
decibelios, llamado también figura de ruido, expresado como:
donde SNRin(dB) y SNRout(dB) están en decibelios.
Estas fórmulas sólo son válidas cuando el ruido entrante es igual al ruido de referencia (nr). El
ruido de referencia es el que generaría una fuente pasiva a la temperatura física estándar T0.
Ejemplosde ejercicios:
Una resistenciaR=1M, a temperaturaambiente de 25ºC= 298 ºK. 4 k T = 1.68 10-20 V2 /(ΩHz) ent
2 = 4 k T R = 1.65 10-14/Hz int2 = 1.65 10-26A2 /Hzent = (4 kT R)1/2 = 128 nV/√Hz int= 0.128
pA/√HzSi se considerael rangode audio20 Hz - 20 KHz,Ent = ent(fH-fL) 1/2 = 128 (20 103 -20)1/2
= 18.2 µVrmsInt = Ent /R = 18.2 pArmsSi se consideróque se vería conun osciloscopiode 200
MHz de anchura de banda Ent = ent(fH-fL) 1/2 = 128 (2.0 108 -0)1/2 = 1.82 mVrmsInt = Ent /R =
1.82 µArms

Ruido 14 3-19w

  • 1.
    REPÚBLICA BOLIVARIANA DEVENEZUELA INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITÉCNICO “SANTIAGO MARIÑO” ESCUELA DE INGENERIA ELECTRICA EXTENSIÓN MATURÍN Profesor: Alumno: Víctor M. FigueredoS C.I: 25.612.728 Maturín.marzo de 2018 Cristóbal Espinoza
  • 2.
    Introducción. En general, elruido eléctrico se define como cualquier energía eléctrica no deseada presente en el ancho de banda útil de un circuito de comunicaciones. Por ejemplo, en una grabación de audio cualquier señal no deseada que cae en la banda de frecuencias, entre 0 y 15 kHz, es perceptible e interferirá con la información de audio. Consecuentemente, para los circuitos de audio, cualquier energía eléctrica no deseada en la banda de frecuencias entre 0 y 15 kHz se considera ruido Es cualquier interferencia que se produzca en la comunicación que impida que esta se logre. Consiste en toda perturbación en el proceso comunicativo, distorsionando u ocultando el mensaje. El término ruido aplicado a la comunicación no se refiere solo a una molestia sonora, sino a cualquier interferencia en este proceso; también se conoce como perturbación de la información o la distorsión de esta. Los ruidos en la comunicación perjudican en la recepción de la información y pueden obstaculizar la trasmisión del mensaje del emisor al receptor, por lo que hay que evitarlos, porque constituyen factores negativos que interfieren en la transmisión de un mensaje propiciando que este termine siendo distorsionado y muy pocas veces bien comunicado. Cuando el ruido es inevitable se requiere aumentar la claridad y fuerza del mensaje.
  • 3.
    1)Explique la clasificacióny Fuente de ruido. El ruido puede dividirse en dos categorías generales, correlacionado y no correlacionado. El ruido no correlacionado: está presente en la ausencia de cualquier señal. (Esto quiere decir que, cuando está presente, la señal no tiene efecto sobre la magnitud del ruido.). El ruido correlacionado es producido directamente como un resultado de la señal Ruido no correlacionado: Está presente sin importar si hay una señal presente o no. El ruido no correlacionado se puede dividir en dos categorías generales: externo e interno. Ruido externo:Es generado externamente a un circuito y se introduce al circuito. Las señales externamente generadas se consideran ruido, sólo si sus frecuencias caen dentro de la banda útil del filtro de entrada del circuito. Existen tres tipos principales de ruido externo: atmosférico, extraterrestre y hecho por el hombre. Ruido atmosférico. Es la energía eléctrica que ocurre naturalmente, se origina dentro de la atmósfera de la Tierra. El ruido atmosférico: es comúnmente llamado electricidad estática. La fuente de la mayoría de la electricidad estática son perturbaciones eléctricas naturales, tales como relámpagos. La electricidad estática frecuentemente viene en la forma de impulsos que despliegan su energía en un rango amplio de radio frecuencias. El ruido solar: se genera directamente del calor del sol. Existen dos componentes del ruido solar: una condición tranquila cuando una radiación relativamente constante existe y alta intensidad, perturbaciones esporádicas ocasionadas por una actividad de manchas de sol y explosiones solares. El ruido "hecho por el hombre”: Es simplemente el ruido que se puede atribuir al hombre. Las fuentes del ruido hecho por el hombre incluyen mecanismos que producen chispas tales como los conmutadores en los motores eléctricos, sistemas de ignición de automóviles, equipo de conmutación de potencia y luces fluorescentes. Dicho ruido también es impulsivo en su naturaleza y por lo tanto contiene un rango amplio de frecuencias que son propagadas por el espacio de la misma manera que las ondas de radio. Este ruido es más intenso en las áreas más pobladas, metropolitanas e industriales, y a veces se le llama ruido industrial. Ruido interno: Es la interferencia eléctrica generada dentro de un dispositivo Ruido de intermodulación. Es cuando 2 señales de distintas frecuencias tienen que compartir el mismo medio de transmisión puede producirse este tipo de ruido. Es la energía generada por las sumas y las diferencias creadas por la amplificación de dos o más frecuencias en un amplificador no lineal. Esto se su puede ver cuando uno hablo por teléfono y se escucha otra conversación. Ruidos en los canales telefónicos. Afecta la comunicación entre las personas, Aquí encontramos dos tipos de ruidos los cuales son:
  • 4.
    Diafonía o cruceaparente: es ocasionada por las interferencias que producen otros pares de hilos telefónicos próximos (conocida como cruce de líneas o crosstalk). Es un fenómeno mediante el cual una señal que transita por un circuito se induce en otro que discurre paralelo, perturbándolo. Eco: es una señal de las mismas características que la original, pero atenuada y retardada respecto a ella. El efecto nocivo del eco afecta tanto a las conversaciones telefónicas como a la transmisión de datos y es mayor cuanto menos "atenuada" y más "retardada" llega la señal del eco. El eco puede ser del que habla y del que escucha, según el modo de afectar a los interlocutores. El eco del que escucha es el que más perjudica a las comunicaciones de datos. Ruido de disparo: En los dispositivos electrónicos consiste en fluctuaciones aleatorias de la corriente eléctrica a través de un conductor, causadas por el hecho de que la corriente se transporta en cargas discretas (electrones). Es originado por el movimiento de los electrones o de otras partículas cargadas a través de una unión. Esto no sólo ocurre en las uniones p-n, sino en cualquier conductor, incluso en las situaciones en que la carga no esté bien localizada. Es causado por la llegada aleatoria de portadoras (huecos y electrones) en el elemento de salida de un dispositivo electrónico, tal como un diodo, transistor de efecto de campo (FET), transistor bipolar (BJT) o tubo de vacío. El ruido de disparo, cuando se amplifica, suena como una lluvia de bolitas de metal que caen sobre un techo de estaño. Ruido de Johnson-Nyquist: se genera por laagitación térmica de los portadores de carga (generalmente electrones dentro de un con dutor en equilibrio, lo que sucede con independencia del voltaje aplicado. El ruido térmico es aproximadamente blanco, lo que significa que su densidad espectral d e potencia es casi plana. Es 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 a ráfagas: Este ruido consiste 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: En los transistores se determina por la movilidad del ion, los voltajes de polarización y la construcción real del transistor. Los portadores que viajan del emisor al colector sufren de
  • 5.
    retardos de tiempodel emisor, los retardos de tiempo del tránsito de la base y los retardos de tiempo de la recombinación y propagación del colector. Está producido por la agitación 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.Esto se su puede ver cuando uno hablo por teléfono y se escucha otra conversación. 2) Explique el análisis estadístico de ruido y circuitos equivalentes. Se puede entender que es un proceso aleatorio es decir que no tienen correlación estadística es decir que siempre varia y no se registra un patrón exacto a la hora de ser estudiado por lo cual es un fenómeno muy raro y diferente cada vez que ocurre. es una señal aleatoria (proceso estocástico) que se caracteriza por el hecho de que sus valores de señal en dos tiempos diferentes no guardan correlación estadística. Como consecuencia de ello, su densidad espectral de potencia (PSD, siglas en inglés de power spectral density) es una constante, es decir, su gráfica es plana.1 Esto significa que la señal contiene todas las frecuencias y todas ellas muestran la misma potencia. Igual fenómeno ocurre con la luz blanca, de allí la denominación. Es un ruido aleatorio que posee la misma densidad espectral de potencia a lo largo de toda la banda de frecuencias. Dado que la luz blanca es aquella que contiene todas las frecuencias del espectro visible, el ruido blanco deriva su nombre de contener también todas las frecuencias, pero de sonido. El ruido blanco es una señal no correlativa, es decir, en el eje del tiempo la señal toma valores sin ninguna relación unos con otros. Cuando se dice que tiene una densidad espectral de potencia plana, con un ancho de banda teóricamente infinito, es que, en una gráfica espectral de frecuencia tras haber realizado una descomposición espectral de Fourier, en el dominio de la frecuencia veríamos todas las componentes con la misma amplitud, haciendo el efecto de una línea continua paralela al eje horizontal. Si la PSD no es plana, entonces se dice que el ruido está "coloreado" (correlacionado). Según la forma que tenga la gráfica de la PSD del ruido, se definen diferentes colores. circuito equivalente Es un circuito que conserva todas las características eléctricas de un circuito complejo. Siempre se busca que un circuito equivalente sea la forma más simple de un circuito complejo para así facilitar el análisis y la forma de verlo. Por lo general, un circuito equivalente contiene elementos pasivos y lineales. Sin embargo, también se usan circuitos equivalentes más complejos para aproximar el comportamiento no lineal del circuito original.
  • 6.
    Defina y expliquela Relación Señal- a -Ruido. Factor de Ruido y explique y de ejemplo del cálculo de ruido en sistemas con circuitos activos y pasivos. Se define como el margen que hay entre la potencia de la señal que se transmite y la potencia de ruido que la corrompe. El margen es medido en decibelios. Lo que importa es la relación de la potencia de la señal y la potencia del ruido. esta relación s/n es una de las especificaciones más importantes de cualquier sistema de comunicaciones. La relación señal a ruido s/n es la diferencia entre el nivel de la señal y el nivel del ruido. Factor de ruido. En telecomunicaciones, la magnitud del ruido generado por un dispositivo electrónico u óptico, por ejemplo, un amplificador, se puede expresar mediante el denominado factor de ruido (f), que es la degradación de la relación señal/ruido provocada por el dispositivo, cuando el ruido en su entrada es el que corresponde a la temperatura estándar. El factor de ruido (f) se define como: donde snrin y snrout son la relación señal/ruido a la entrada y salida respectivamente. Las cantidades snr son cocientes de potencias, en unidades lineales (por ejemplo, mw). Sin embargo, como los valores de relación señal/ruido suelen expresarse en forma logarítmica, normalmente en decibelios, es habitual expresar el factor de ruido también en decibelios, llamado también figura de ruido, expresado como: donde SNRin(dB) y SNRout(dB) están en decibelios. Estas fórmulas sólo son válidas cuando el ruido entrante es igual al ruido de referencia (nr). El ruido de referencia es el que generaría una fuente pasiva a la temperatura física estándar T0.
  • 7.
    Ejemplosde ejercicios: Una resistenciaR=1M,a temperaturaambiente de 25ºC= 298 ºK. 4 k T = 1.68 10-20 V2 /(ΩHz) ent 2 = 4 k T R = 1.65 10-14/Hz int2 = 1.65 10-26A2 /Hzent = (4 kT R)1/2 = 128 nV/√Hz int= 0.128 pA/√HzSi se considerael rangode audio20 Hz - 20 KHz,Ent = ent(fH-fL) 1/2 = 128 (20 103 -20)1/2 = 18.2 µVrmsInt = Ent /R = 18.2 pArmsSi se consideróque se vería conun osciloscopiode 200 MHz de anchura de banda Ent = ent(fH-fL) 1/2 = 128 (2.0 108 -0)1/2 = 1.82 mVrmsInt = Ent /R = 1.82 µArms