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Domande sul rumore

Elettronica lineare e digitale: didattica ed applicazioni

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[1] Domande sul rumore

Messaggioda Foto UtenteIanero » 6 giu 2021, 23:30

Ho un po' di domande sull'argomento, perché più lo studio e più mi rendo conto di non capirlo, inizierei piano piano per gradi.
Pensando a un singolo sistema (un blocchetto con i terminali di ingresso e i terminali di uscita) sappiamo che la potenza di rumore che può entrare nel sistema è al massimo pari a kTB, dove al solito k è la costante di Boltzmann, T è la temperatura e B è la banda del sistema.
Se tutto fosse ideale, mi troverei all'uscita del mio blocchetto con una potenza di rumore pari a kTBG dove G è il guadagno del sistema. Nella realtà però accade che il rumore osservato in uscita è in generale sempre maggiore di quello ideale appena calcolato, e cioé: N_o=kTBG+\Delta N_o.
A questo punto si possono introdurre i vari concetti di comodo come la figura di rumore o la temperatura equivalente di rumore, in modo che si possa scrivere la stessa cosa di prima come:

N_o=kTBGF\implies \Delta N_o=kTBG(F-1)
N_o=k(T+T_e)BG\implies \Delta N_o=kT_eBG

da cui seguono le solite relazioni che legano figura di rumore con temperatura equivalente.
Prima domanda: per quanto appena detto (in particolare per la frase la potenza di rumore che può entrare nel sistema è al massimo pari a kTB), è corretto dire che la potenza di rumore di uscita N_o non è quella che si misura in questa situazione:



bensì la situazione corretta da immaginare è solo questa qui:



:?:

In altre parole, le misure di figura di rumore vanno fatte inserendo carichi adattati ad ingresso e uscita del DUT, sempre?
Servo, dai a costui una moneta, perché ha bisogno di trarre guadagno da ciò che impara.
Euclide.
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[2] Re: Domande sul rumore

Messaggioda Foto UtenteGioArca67 » 7 giu 2021, 9:59

1) la cifra di rumore è definita per accoppiamenti a massimo trasferimento di potenza (Rout1 e Rin2 uguali, con 1 stadio precedente e 2 stadio successivo)
2) B è la banda equivalente di rumore (più grande della banda convenzionale a -3dB)
3) Due resistori collegati fra loro si scambiano potenze di rumore che all’equilibrio devono essere uguali. Il massimo trasferimento di potenza si ha quando le due resistenze sono uguali. In questo caso possiamo esprimere la potenza di rumore che un resistore fornisce all’altro come: Pr=4kTBR/(4R)
4) a che serve uno stadio che non ha nulla collegato all'ingresso e da dove prenderebbe il rumore?

Quindi sì, solo con lo stadio terminato idoneamente in ingresso e in uscita
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[3] Re: Domande sul rumore

Messaggioda Foto UtentePioz » 7 giu 2021, 10:53

La figura di rumore dipende giustamente dall'impedenza di sorgente, ma non è sempre detto che il caso migliore sia con ingresso adattato. Giustamente, come vale per il segnale, anche il rumore viene riflesso e la potenza entrante è ridotta del solito fattore 1-\rho_{in}^2. Questo ti farebbe dire che per avere NF bassa dovresti avere il migliore adattamento.
Il dettaglio è che anche il blocchetto cambia il suo comportamento di rumore al variare dell'impedenza con cui lo piloti, e, se il circuito è attivo, in generale l'impedenza ottima di rumore in ingresso, quella che minimizza la NF, non coincide con quella di adattamento. L'idea è che il rumore prodotto dal tuo blocchetto in parte viene bruciato su Rin, e in parte se ne va in uscita. Più ne bruci in ingresso, meno te ne trovi in uscita e quindi ti si abbassa la NF. Se il circuito è puramente passivo le impendenze invece corrispondono

La resistenza di uscita Rout invece, a meno che non mi sbagli, non conta sulla NF in quanto in quel punto segnale e rumore sono entrambi già presenti e sovrapposti, quindi il loro rapporto è indipendente dal carico in cui lo dissipi. Cambiano però giustamente i valori assoluti di potenza di rumore (e di segnale), ma non la NF in sè.
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[4] Re: Domande sul rumore

Messaggioda Foto UtenteGioArca67 » 7 giu 2021, 12:06

Pioz ha scritto:La figura di rumore dipende giustamente dall'impedenza di sorgente, ma non è sempre detto che il caso migliore sia con ingresso adattato.


Ma la domanda era:
le misure di figura di rumore vanno fatte inserendo carichi adattati ad ingresso e uscita del DUT, sempre?


non come lo progetto meglio.
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[5] Re: Domande sul rumore

Messaggioda Foto UtentePioz » 7 giu 2021, 12:48

La risposta è:

In uscita fai quello che vuoi, non cambia nulla (a meno che non mi sbagli)
In ingresso metti l'impedenza per cui hai dimensionato il circuito, che in generale non è quella che adatta l'ingresso


Fatto sta che poi se sei in ambito RF le impedenze sono sempre quelle e quindi non si pone il problema. Il punto è capire come quello che fai cambia le prestazioni del circuito.
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[6] Re: Domande sul rumore

Messaggioda Foto UtenteIsidoroKZ » 7 giu 2021, 13:12

Cifra di rumore, please :(
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[7] Re: Domande sul rumore

Messaggioda Foto UtenteGioArca67 » 7 giu 2021, 22:33

OT
Ma come mai in alcuni casi è possibile modificare le risposte ed in altri no?
Ad es al post 2 ho scritto "procederebbe" al posto di prenderebbe (grazie correttore automatico), come posso cambiarlo?
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[8] Re: Domande sul rumore

Messaggioda Foto Utenteclaudiocedrone » 7 giu 2021, 22:39

Come utente normale hai 30 minuti di tempo dalla pubblicazione per poter modificare un post dopodiché non ne hai più possibilità.
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[9] Re: Domande sul rumore

Messaggioda Foto UtenteGioArca67 » 7 giu 2021, 22:47

Grazie, svelato il mistero del modifica che ogni tanto c'è ed altre volte no...
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[10] Re: Domande sul rumore

Messaggioda Foto Utenteclaudiocedrone » 7 giu 2021, 23:55

C'è sempre solo che dopo trenta minuti sparisce.
Ora quello te lo correggo io ma non ti ci abituare però :mrgreen: piuttosto prima di inviare usa la funzione anteprima; quella può essere usata indefinitamente (prima di inviare ovviamente).
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