Tema: Análisis de ruido en circuitos electrónicos DCSE
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- Rocío Campos Montoya
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1 Tema: Aálisis de e circuitos electróicos DCSE
2 Ídice Itroducció Tipos de Caracterizació del Ejemplos de uido e A.O. uido e circuitos electróicos
3 Deiició y propiedades Cualquier perturbació o luctuació ideseada que altera la señal (corriete o tesió que se debe procesar Geeralmete de aturaleza impredecible No podemos predecir su valor istatáeo Pero podemos coocer/estimar sus propiedades estacioarias Nuevos métodos de aálisis Ievitable, auque miimizable Limita la capacidad máxima de uestros sistemas Especialmete para iveles de señal muy bajos uido e circuitos electróicos
4 Suma de uetes de Geeralmete icorrelados etre sí E geeral se suma e potecia Pricipio de superposició No se cacela mutuamete I I I e = ( I + I equivalet I E equivalet = ( E + E E E E equivalete E = e ( + 4 ( equivalet e + e E equivalete uido e circuitos electróicos
5 Tipos de : orige Extero o itererete Perturbacioes provocadas por otras partes del propio circuito o por elemetos exteriores Eléctrico: capacidades parásitas Magético: iductacias mutuas Electromagético: cada termial, coexió o pista puede actuar como ua atea Itero o iherete Provocado por el movimieto aleatorio browiao de los portadores de carga (electroes o huecos e el iterior de compoetes: pasivos (resistecias activos (A.O uido e circuitos electróicos
6 Tipos de : predictibilidad Periódico: Típicamete itererete uido de red (50 Hz Aperiódico itermitete Aleatorio Geeralmete estacioario Caracterizable mediate estadísticos Media y variaza Desidad espectral de potecia de uido e circuitos electróicos
7 Miimizació del Filtrado de espurios Desacoplo de alimetació Miimizació del acho de bada Apatallamieto electromagético Guardig de ampliicadores Mejoras e el layout: erutado y colocació Diseño de masas eorietació de compoetes Empleo de mejores compoetes esistecias pequeñas Compoetes de bajo uido e circuitos electróicos
8 Caracterizació del Valor eicaz E tesió o e corriete Factor de cresta: valor de pico/valor eicaz (gaussiao: <6,6 >99,9% Potecia de Disipada e Ω elació señal X N = T T 0 X x N = T ( t dt T SN = 0 log 0 x ( t dt ( X S / X 0 N Sesor 0mVpp uido reerido:,µv Ampli. 0Vpp uido reerido:,mv ADC bits uido: ½ LSB uido e circuitos electróicos
9 Caracterizació espectral del Desidad espectral de potecia de Potecia disipada por el e Ω sobre u acho de bada de Hz alrededor de Se mide e V /Hz o A /Hz Desidad espectral de V / Hz Se mide e o Valor eicaz (MS e la bada l - h Valor cotiuo que disipa la misma potecia que h el e esa bada X = x ( d Acho de bada equivalete de (NEB Acho de bada del blaco equivalete e potecia total NEB=,57 0 (si paso bajo y orde uido e circuitos electróicos x ( = l dx d dx A/ Hz x ( = d
10 Tipos de espectros de (I uido blaco Costate a todas las recuecias X uido / x ( = x w = cte h = x l ( d = x Meor e alta recuecia w ( h l x ( = K x ( = K X = K l h l uido e circuitos electróicos
11 Tipos de espectros de (II uido / Mayor e baja recuecia uido costate e alta recuecia Parámetros: x w : blaco ce : corer requecy Asítota e baja rec -dec/dec (desidad de potecia -0,5 dec/dec (desidad x ( = xw( + ce Predomia el / Predomia el blaco X = x w ce l( h l + ( h l uido e circuitos electróicos Tomado de S. Fraco (00
12 uido electróico blaco (I uido térmico o Johso Presete e resistecias Icluso si parásitas Debido al movimieto térmico aleatorio de portadores Idepediete de la corriete Icluso de la de polarizació k=, T=temperatura absoluta e Kelvi A 5ºC, si e KΩ: e = 4 ( V Hz uido e circuitos electróicos si e ( = 4kT i 4kT ( = si Tomado de S. Fraco (00
13 uido electróico blaco (II Valor eicaz del térmico de ua resistecia de K a 5ºC sobre Hz T=98,6ºK E =4, ,6(ºK (Hz 000(Ω= 6,5 0-8 V E = 4 V a 77ºK: E = V a 4,ºK E = 0,5 V uido e circuitos electróicos
14 uido electróico blaco (III uido de graalla o shot Presete e uioes e directa Diodos, base-emisor Debido a las corrietes que estadísticamete cruza ua barrera de potecial Depede de la corriete de polarizació q=, (carga del electró shot i ( = qi D si B TT si shot uido e circuitos electróicos Tomado de S. Fraco (00
15 uido electróico blaco (IV Valor eicaz del shot e ua uió p por la que circula 0mA sobre 0KHz T=98,6ºK I =, (Hz 0,0(A= A I = 5,7 A uido e circuitos electróicos
16 uido electróico / uido de parpadeo o licker Presete e compoetes activos (y resistecias de carbó Diodos, base-emisor Debido a las corrietes que estadísticamete se libera e deectos, cotamiates Depede de la calidad de abricació la corriete cotiua K=cte de dispositivo A=cte de dispositivo ½<a< i ( = B k I a TT si licker uido e circuitos electróicos Tomado de S. Fraco (00
17 uido e A.O. (blaco+/ esultado de la combiació de umerosos s iteros icorrelados Impedacias iteras Uioes p y p El abricate lo caracteriza reerido a sus etradas uetes de corriete de uete de tesió de cix ix ( = iwx ( + e ( = ew( + X = x h w cx l( l + h l ce uido e circuitos electróicos A.O. si Tomado de S. Fraco (00
18 uido e A.O.:blaco+/ (II Ejemplo OP-7: F ci =40 Hz F ce =,7 Hz I w =0,4 pa/hz / E w =3 V/Hz / uido e circuitos electróicos Tomado de S. Fraco (00
19 uido e A.O.:blaco+/ (III µa74: F ci =000 Hz F ce =00 Hz I w =0,5 pa/hz / E w =0 V/Hz / Valor eicaz e 0,-00Hz E = l(00/0,+00-0, E =0,77µV Valor eicaz e Hz E = l(0000/ E =,9µV uido e circuitos electróicos Tomado de S. Fraco (00
20 uido e circuitos co A.O. (I Múltiples uetes de eerimos todo el a las etradas del A.O. Equivaletes (Thevei/Norto Movilidad de geeradores Superposició e potecia A.O. si uido e circuitos electróicos Tomado de S. Fraco (00
21 uido e circuitos co A.O. (II Qué impedacia ve cada geerador de? qué iduce cada geerador e las etradas? Suma e potecia (uca resta (4kT/ / (4kT/ / uido e cto. abierto uido térmico A.O. si uido e cortocto. (4kT/ 3 / uido e circuitos electróicos Tomados de S. Fraco (00
22 uido e circuitos co A.O. (III qué iduce cada resistecia e la salida? E x = 4kT x E + 3 = e3 ( e E = E = e ( Tomados de Texas Istrumet SLVA043A uido e circuitos electróicos
23 uido e circuitos co A.O. (IV qué iduce cada resistecia e la salida? E x = 4kT x = i ( E i E = i E + 3 = i3 3 ( Tomados de Texas Istrumet SLVA043A uido e circuitos electróicos
24 uido e circuitos co A.O. (VI qué iduce el A.O e la salida? Ep = ep ( + Ep = ip 3 ( + E = i Tomados de Texas Istrumet SLVA043A uido e circuitos electróicos
25 uido e circuitos electróicos uido e circuitos co A.O. (VII ( ( e E + + = Tomados de Texas Istrumet SLVA043A ( e E = qué iduce las resistecias e la salida? x kt x e 4 = e E = ( ( e E + + =
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