Cmpemet de tema 6 (teeeca de ge te) UIDO EN OS CICUITOS EECTÓNICOS. ESTBIIDD DE FECUENCI P. D. Jua Jé Gzáez de a a Gup de Ietgacó e Itumetacó Eectóca pcada y Técca de Fmacó. TIC68 Áea de Eectóca. Dpt. de Igeeía de Stema y utmátca, Tecgía Eectóca y Eectóca. Secc. Dpta. Ecuea Ptécca Supe de geca. Uedad de Cádz.
ud e Ccut Eectóc. Etadad de a Fecueca Decpcó de jet: E peete capítu pee u a añadd ya que upe e empe de ccmet adqud e atee. Se cdea p tat ua eáda y ua mueta de a tegacó de ccmet, ta eceaa e a educacó upe. Se tata e pema de eect de ud te e ccut eectóc aazad a pemátca de a etadad e ecueca. Eta magtud íca etá ucada e equp de cmucace, p que a caactezacó de u etadad euta ad hc e eta agatua. Ua ecueca pc etae hace que a tempzacó de eet e u equp eectóc ea pc ae. mm, a geeacó e eñae e de aja cadad e cad de eeeca e pc etae. P ta pate, e ete tema e aaza eect de ud e ccut eectóc, mdead eta teeeca y cacad tp de ud. a caactezacó de ud cttuye u tema de teé e a Cmucace Eectóca. E ete tema e aaza u ge y u eect. Pecamete a etadad de ua medda e pcada udametamete p e eect de ud. E ccept de tazadad e ecea c e de cce e pce de caacó de et equp. etádae e ecueca e aaza cuatatamete ( cade de cuaz ya e ha etudad). eect de ud e ccut eectóc e caacteza medate a dedade epectae de ud (DE) eauada e a ada. Et upe e empe ecuete de dagama gaítmc. Paa a tecó de a DE de ada e equee e empe de Pcp de Ieó y e aá de ccut eectóc aad e e ampcad peaca. Éte e cdea c u mtace páctca e e dm de a ecueca. í, ua ez patead e pema, dect etádae, y mdead y aazad e eect de ud e ccut eectóc, e deeca ete et de ecueca (deacó e ecueca) y etadad e ecueca. Eta útma caacteítca e e jet de et de capítu, e e que e empea a aaza de a cáca cm etmad de a etadad. a eauacó de etadade paa dtt ejemp de pce detemta y aeat e e egud put uete, cuattat, de capítu (e pme ue mdea e ud e ccut y tee a DE de ada). Ptemete e etuda a tepetacó de a cua de etadad y u taacó ete dm de temp y de a ecueca. ag de capítu e pe de maet e empe de ecepte GPS e e pce tazae de caacó y e mueta e e aat u ejemp. Ga Ptg Sytem 3
ud e Ccut Eectóc. Etadad de a Fecueca Pgama etuctua de capítu: PNTEMIENTO DE POBEM y ESTUCTU DE CPÍTUO CIBCIÓN EN FECUENCI y TBIIDD 3 ESTÁNDES EN FECUENCI 3. Ocade de cuaz 3.. eume de pcp peat 3.. Eect de a tempeatua 3..3 Eejecmet: Etadad e ecueca a ag paz 3..4 Etadad e ecueca a ct paz 3..5 acó y chque 3..6 Iteeeca eectmagétca 3..7 pagad-ecedd (eecedd) 3. Ocade atómc 3.. Pcp íc 3.. Ocade de ud 3..3 Ocade de Ce 3..4 Máee de Hdóge 3.3 Etádae taee. E GPS 4 CCTEICIÓN NÍTIC DE S SEÑES DE UIDO. COECIÓN y DENSIDDES ESPECTES 4. ud y eñae aeata. Fucó de autceacó 4.. Decó de ud 4.. Fucó de autceacó de ua aae ctua 4..3 Etmade de etadítc de u pce aeat 4..4 utceacó de ua aae dceta 4..5 Itepetacó de a gáca de autceacó y aá epat de dat 4. Dedade epectae de ud 5 FUENTES y EUCIÓN DE OS EFECTOS DE UIDO SOBE OS CICUITOS EECTÓNICOS 5. ae de teó y de cete ecace de ud 5. Fuete de ud te 5.. D tp de ud muy ecuete 5.. ud ac 5..3 ud c dedad epecta eamete ppca a a ecueca 6 UIDO EN TNSISTOES BIPOES 6. Oge 6. Mdead y eauacó 7 UIDO EN MPIFICDOES OPECIONES 7. Mdead de ud equaete e a etada 7. Eauacó e ccut páctc 8 EJEMPO DE MODEDO y EUCIÓN DE OS EFECTOS DE UIDO INTENO EN UN BND DE FECUENCIS 9 OFFSET DESICIÓN EN FECUENCI 9. Deacó e ecueca 9. Icetdume de a ecueca 0 ESTBIIDD DE FECUENCI 0. Ccept de etadad 0. Deace e ae, temp y ecueca 0.3 Fecueca acca meda 0.4 a aaza deacó de a 0.4. Pateamet de pema y etmad 0.4. Ejemp detemta 0.4.. Tet de máe de hdóge 0.4.. Oet de ecueca y ae ctate 0.4..3 Deacó de ecueca ea 0.4..4 Petuace peódca POCESOS ETOIOS. Mde các de ud e e dm de a ecueca. Ejemp de eauacó de ud acpad y ceó ete dm t y.3 Caua de ud acpad a cade 4
ud e Ccut Eectóc. Etadad de a Fecueca PNTEMIENTO DE POBEM y ESTUCTU DE CPÍTUO Ete capítu tee p aaza e eect y mdead de ud e ccut eectóc, y a pemátca acada a a caactezacó de a etadad de magtude íca, medate e aá de a cetdume y a etadad e medce de ecueca. a pecó de a medda de temp cdca a pecó de a medda de cuaque paámet íc. E equp de teecmucace, a tempzacó de uj de macó etá geada p ae de temp, cuy úce e u cad de pecó; a u ez, a pecó de ete ej detema tate peat de equp. equp de teecmucace y de adqucó de eñae etá metd a a accó cjuta de các tp de ud, caactezad p u dedad epecta de pteca. cade de pecó juega u pape cuca e equp de cmucace de ata ecdad, aegacó, egumet p atéte, epace epacae y e ta umea áea. Su mtzacó y tet e cecueca detemate c e de aeguamet de a cadad de a peacó. a métd y cguace de equp ha d deaad paa med a dea e ecueca de u geead u cad. De td, e métd de ctaza tea de temp (TIC; Tme Itea Cute) e paemete e que má e empea ded a u etaja de cte, deñ mpe y eceete edmet e apcace de caactezacó de a dea, cetdume y etadad e ecueca c ped de caacó tea de pmedad eead. a caacó cte e cmpaa e dpt aj tet (geeamete u cad de cuaz, ud ce) c ua eña de eeeca. Éte dee e u cad de upee petace u etáda emt tazae taee que ece ua eña de ad eada p u cet ( aat) dde etá e cad de ce pató muda. a eguda e a ucó mudamete empeada e caacó de equp eectóc de cmucace y adqucó de dat, ya que td aat puede pemte pee y matee cade de ce. U etáda taee ece ua eña de ad etegada p u cad de ce emt; eta eña de ad matee a caacteítca de etadad y pecó de cad de ce a geea e e ecept ua eña que e dea de é. Icu u aat pee u cad de ce, e eceaa a caacó emta taee. etádae taee pemte a caacó tazae haca u etáda emt. a mayía de et equp ece eñae tazae a etáda que matee NIST. gua eñae tazae pque ctada de ma decta p NIST. E ete e ca de a tamtda ía HF (ata ecueca) p etace WW y WWH y a de F (aja ecueca) pducda p a etacó WWB. Ota, cm a pducda p tema GPS y ON-C tazae pque u eeeca e cmpaa eguamete c a de NIST p med de eñae de ad. Fuea de EE.UU tamé e da tazadad ded a que tema de eeeca cmpaa u etáda de ecueca c NIST. Ua ez tducd e pema, e tata c má detae td apect ucad e a dece atee. a etuctua de et de capítu queda cm gue. ctuacó (e e apatad ) e tduce e ccept de caacó e ecueca y tazadad, pudza e etádae y ó mad aceca de e (cacacó de etádae e ecueca). E e apatad 4 e dece a Nata Ittute Stadad ad Techgy.- e Bude, Cad, EE.UU 5
ud e Ccut Eectóc. Etadad de a Fecueca heameta matemátca de egud de empeada e a caactezacó de dtt tp de ud e dm de temp y de a ecueca (uce de ceacó y dedade epectae de pteca). ct egud, e e apatad 5 e aaza dtt tp de ud peete e ccut eectóc. apatad 6 y 7 tee p dec y mdea a uete de ud te e tate pae y ampcade peacae ( d ejemp ccet de ud e dpt eectóc). E e apatad 8 e epe, medate u ejemp a eauacó de ud e ua ada de ecueca. C et queda dect pce de ud e eectóca, e mdead de a uete de ud e agu cmpete y ccut eectóc, y agu ejemp de cuatcacó de u eect. E e et de capítu e eaúa a deacó y a etadad de a ecueca. a etadad a ct paz de ua magtud íca (dtta a eejecmet) e dee udametamete a a accó de pce de ud te y ete (e ud te a detema e ccut eectóc). E et útm apatad de tema e epe ejemp que uca ee tempae de medda e cade de pecó. E de epeca teé a ceó ete dm de temp y de a ecueca, que mueta u aceta epemeta e a detcacó mutáea de dtt tp de ud, geead p dead. CIBCIÓN EN FECUENCI y TBIIDD a caacó e ecueca tee p eaua a peacó de cade aj tet. Ét geeamete etádae e ecueca, e dec, dpt que detema e égme de tempzacó de u equp eectóc, y que cttuye pate de cmpaacó; e dec, u etáda puede cmpaae c t. E a mayía de a tuace de caacó e dpt aj tet e u cad de cuaz, ud ce. Duate e pce de caacó, e dpt jet de a medda (aj tet) e cmpaad c ua eeeca que, a u ez, e u etáda cuya epeccace upea a a de cad eauad e ua eacó etaecda medate ce. E ca cta, e pce de caacó tedía adez. Paa etaece cuát ha de upea a eeeca a cad aj tet, e dee a eacó de cetdume de tet (TU; Tet Ucetaty at); e ecmeda u TU de 0:, auque a caacó dua pc temp e puede empea ua eacó de 5:. Ua ez ccuda, a caacó dee aja cm eutad a cecaía de a ecueca medda epect a a ecueca ma de cad uete aj tet. a deeca ete a ecueca medda y a ecueca ma e dema deacó e ecueca (equecy et). a deacó e ecueca e matee det de u ímte, etaecd p a cetdume e ecueca. P tat, e eutad de a caacó dee cu ete útm paámet. De ada e ppca ua deacó meda e ecueca e epecca ímte ete que puede aa a deacó. E uua cete epecca equt de deacó e ecueca y u cetdume acada. S e cad upea a puea de caacó dee etae de ec. a eeeca empeada e a caacó dee e tazae, c e de ea a ca e pce de caacó tu; c a cecuete emacó de eect pejudcae paa a etadad y a pecó de ccut eectóc. Tamé e ema a meta de taada u equp eectóc. a guete e a decó de tazadad etaecda p a ISO (Iteata Ogazat Stadadzat): 6
ud e Ccut Eectóc. Etadad de a Fecueca Tazadad e a ppedad de eutad de ua medda p a cua puede eacae c uete de eeeca etadazada medate e etaecmet de ua cadea teumpda de cmpaace de cetdume ccda. E EE.UU a cadea teumpda de cmpaace tee p e cet NIST. cade de ete cet de etgacó etaece acta u tazadad medate etádae taee tazae. Et dpt ece y pcea eñae de ad c e de pduc ecueca tazae haca NIST. a eñae de ad cttuye e ícu e dede e dpt aj tet haca e aat NIST; pemted e pce de caacó emta tazae. E ete tema e dece de ma mea e GPS; tema que empea a eñae de adaegacó paa cecta y etaece a caacó emta, czad u ecept GPS c e etáda tazae t e NIST, ua ez e ha pducd e egache de ae c atéte de tema. E métd de caacó empead e e aat dee adecuae a a dectz 5 de a ISO/IEC a cua etaece que e aat deeá eecca métd que haya d pucad e teacae y de eputacó cada. a pámde de a tazadad (gua ) e empea a meud paa uta ete ccept. a cadea de tazadad cmeza c e tema teaca (SI) de udade, mated p e BIPM 3. a udad ae e a metgía de temp y de a ecueca e e egud (ua de a ete udade áca de SI) y e dee cm a duacó de 9.9.63.770 cc de a adacó acada c ua tacó epecíca de átm de ce. a ecueca, epeada e hec, e ua de a udade de SI que dea de a udade áca, y e tee medate a cueta de eet duate tea de egud de duacó. Fg.. Pámde de a tazadad. ctuacó, haca a ae de a pámde, ectam cet acae de metgía, que pee etádae acae, y que e etede a etádae egae (aat de caacó y tet), a etádae de taaj y, amete, a tumet de medda uad a da. Cm hem cmetad, e agu camp de a metgía a tazadad queda etaecda ó a tea peódc (depazamet de equp a uga de caacó). S emag, cm tamé e ha cmetad, e pe etaece ua tazadad ctua, e temp ea, a u ttut aca de metgía. ícu 3 Bueau Iteata de Pd et Meue (Paí) 7
ud e Ccut Eectóc. Etadad de a Fecueca dect a et cet acae e ecueta dpe e ma de eme de eñae demada UTC (Cdated Uea Tme); eta eñae puede tamte e ma de ad, teé ed de deade. ttut acae de metgía dee acedta u tazadad a BIPM c e de cegu tazadad teaca. a cadea de tazadad e puede etaece medate ct de eñae p u cet aca c ó u mtzacó. a tuacó queda decta e a gua (a,). Cm ec a uua a, much cet acae de metgía dtuye eñae eeecada a u ecaa de temp UTC. Et pemte a uua a etaece u ícu dect a ete cet y cmpeta cecuetemete u cadea de tazadad. a gua (a) mueta a tuacó e a que e empea u ec cet de emó de eta eñae geeada e ttut. a gua () mueta cóm a tazadad puede tamé eae a ca medate eñae que etá ctada p u ttut aca (auque í dee eta mtzada y cmpaada c u ecaa de temp UTC). Ete tp de tazadad puede etaecee medate tema de adaegacó cm ON-C y e GPS. UTC y egud SI (BIPM) Ittut Naca Cet de emó de eña UTC geeada e e ttut UTC y egud SI (BIPM) Ittut Naca Seña emtda, mtzada p u ttut aca ecepcó eña UTC p uua ecepcó eña UTC p uua Caacó de etáda de eeeca, de taaj de tumet de medda Caacó de etáda de eeeca, de taaj de tumet de medda a Fg.. Cadea de tazadad paa eñae ctada (a) mtzada () p u ttut aca E útm ícu (útma echa) e e que ete ete a eeeca (etáda de eeeca, de taaj tumet de medda) empeada p e uua a y a eña de emó. Bácamete, a cetdume acada a a medda e cceta e d útm ícu de a gua (a). a pmea cetdume e uee depeca. a 8
ud e Ccut Eectóc. Etadad de a Fecueca uete de cetdume ecepte, a atea, e twae equp de tet, pcedmet de caacó y e e huma. Ua ez etaecda a tazadad a u ttut aca e u paí, teea que eta tazadad ea eccda p t paíe tamé. E ea íea ete cpeace e e ámt de a metgía cm a NOMET 4 ete Caadá, Méjc y EU. E etáda teaca paa e temp y a ecueca a ecaa de temp UTC mateda p e BIPM. a a de BIPM cte e aegua a umdad teaca de a medda y de a tazadad a SI de udade. 3 ESTÁNDES EN FECUENCI 3. Ocade de cuaz 3.. eume de pcp peat cade de cuaz empeza a empeae e e pme cuat de g XX, apmadamete e 90, 40 añ má tade de decumet de a pezeectcdad, y ápdamete uttuye e e aat a dpt de pédu cm etádae de temp y de ecueca. S umea u apcace, que aaca dede eje de puea hata a ede de cmucace y tema de egumet epaca; y amete cade que e empea e ctade eectóc y t tumet eectóc equee caacó. E pcp peat de cta de cuaz e e eect pezeéctc. E matea tétc que cmpe e cta de cuaz e cmpta cm ead mecác; e cta e epade y e ctae a tm e que e e apca ua teó puata de ecueca gua a a de eaca de cta. Et ucede cuad e cta ma pate de u az de eametacó. a ecueca de eaca depede de tp de cta y de u dmee íca. a gua 3 mueta u ccut cad uda cmpuet p u tat de eect camp cm eemet ampcad, y p u cta eate e a ed de eametacó. E ampcad e e ecagad de epe a eegía que e ea e dpa. etuda e ccut equaete paa pequeña eña, e mde de cta de cuaz cuye ó a ductaca y a capacdad e ee (e cdea que e cta euea e md ee). a eteca e ee de cta e uee depeca paa a cdce (ecueca) de cacó. a a de chke (FC) eta que e dead e cecte a tea e CC y ppca ampcacó e C, paa adecueca. Se demueta que a ecueca de cacó de ccut ee dada p: c C Ceq C C eq C 4 Nth meca Metgy Cpeat 9
ud e Ccut Eectóc. Etadad de a Fecueca cc FC G MΩ 80 Ω g S g m g g C 3 C C XT C C Fg. 3. Ocad uda c cta de cuaz y ccut equaete de pequeña eña. cade de cuaz ee a a cdce ametae cm a tempeatua, a humedad, a peó y a ace. Et acte ametae hace aa u ecueca de eaca. Ete te cguace de cade de cta de cuaz que e empea cmúmete e tumet eectóc de aat, cm uete de ecueca. Et te tp TXO, TCXO y OCXO. E u deñ e ha utzad e tp de cte de cta paa cmpea a uctuace de tempeatua. Ot mde empea técca de cmpeacó. ctuacó e dece eemete e udamet de cada mde e e ctet de cam témc. 3.. Eect de a tempeatua a aacó de tempeatua cttuye a ueca má pejudca e a ecueca de u cad de cuaz. P ejemp, u cad que pea eactamete a 5 ºC, c u cecete de tempeatua 5 de 5 ppm/ºc, epemeta ua deacó e ecueca de 5 ppm c ó 5 ºC de aumet. a gua 4 mueta a aacó de a ecueca ete a a tempeatua paa u cta de cuaz c u cte de tp BT. E ea e apeca que a ecueca e matee apmadamete etae e u pequeñ ag de tempeatua. Eect mae tee uga paa t tp de cte, de ahí que e empee técca de cmpeacó. E cad TXO (m tempeatue cyta cat) ua ctae que ha d cced paa epemeta e mím cam de ecueca e u ag de tempeatua. Et e cgue ácamete medate a eeccó de cte de cta. P ejemp, paa u cte de tp T e ha cmpad que a aacó máma de a ecueca acca e u ag de 0-50 ºC e de /,5 0-6. E u TXO e cta etá hemétcamete ead, y e empea cmpete dcet paa deña e cad. Ete te tp de cade de cuaz deñad paa cmpea eect témc. E e cad OCXO (e-cted cyta cat) e cta y dpt ee a a tempeatua e ecueta ecead e ua cámaa de tempeatua ctada (e). Cuad e ecede p pmea ez, dee tacu u 5 E cecete de tempeatua depede de cte de cta de cuaz. 0
ud e Ccut Eectóc. Etadad de a Fecueca ped de caetamet hata que e etaza a tempeatua de a cámaa y a de cta. Duate ete ped, e cmptamet de cad euca haca a tuacó de cacó ma, de égme pemaete. a tempeatua e e te de a cámaa (e) pemaece ctate cu cuad a tempeatua amete cama. U eemet caetad e empea paa matee a tempeatua de peacó de cta e e put de eó. Ete e e put de mím cam de a ecueca, y depede de cte de cta. / (ppm) Cte de tp BT Fg. 4. aacó de a ecueca ete a a tempeatua paa u cta c u cte de tp BT. Ua ateata a cad OCXO e e cad cmpead e tempeatua (TCXO; tempeatue-cmpeated cyta cat). E ete cad, a ada de u e de tempeatua (cmúmete u temt u cdead) actúa cm teó eguada, que e apca a u aact (eactaca ctada p teó). Ete aact pca u cam de ecueca que e gua y puet a gad p e cam de tempeatua. Eta técca e má aata que a ate, pe me eecta. De ahí que cade TCXO e empee e pequeña udade ptáte que ege ata petace e u amp ag de tempeatua. E et cade, e ecapua e cta, eemet de cmpeacó y e ccut cad, e u mm cteed. a caacteítca uee upea e u act de 5 a TXO me que 5 0-7 e u ag de 0-50 ºC. P útm, cade MCXO (mccmpute-cmpeated cyta cat) empea u mcpcead y técca dgtae paa eectua a cmpeacó de tempeatua. 3..3 Eejecmet: Etadad de a ecueca a ag paz T (ºC) E eejecmet cte e u cam gadua de a ecueca y e eaúa duate día mee. E u eect ca ea y puede e eee. meud epecute e ua dmucó de a ecueca de eaca, que gca que e cta ha aumetad de tamañ. a caua de eejecmet puede e dea, dede a ctamacó de a upece de cta, hata cam e u etuctua. E mmet at de cta tamé puede ctu a eejecmet. Et útm ucede cuad e cecete de eatcdad de cta e atea cm cecueca de ua epaó cmpeó adecuada. cade de cuaz de ata petace detea u ecueca a u tm apmad de 5 0-9 µ/µ. C e de matee a ecueca de cad póma a a ma, e eaza cecce ajute peódc. Et e ea a ca adeatad etadad a ae de a eña de ada, egú a macó ecgda e u az de eametacó.
ud e Ccut Eectóc. Etadad de a Fecueca Geeamete a ecueca de u cad puede aae u cc eazad u pequeñ cam e a ae de a eña de eametacó. 3..4 Etadad e ecueca a ct paz a etadad de a ecueca a ct paz ee detemada p e ud acpad a cad peete de u cmpete eectóc. a gua 5 mueta cóm eta pequeña aace e eeja e a cua de eejecmet de cad. a medda a ct paz e eaza típcamete pmedad e cada egud. Cm eem, a cua epeetata de a etadad a ct paz mueta e cam que epemeta a deacó típca de a aace de a ecueca acca ete a dtt temp de pmedad. cade de cuaz pee ua eceete etadad a ct paz. U cad OCXO puede pee ua aacó e tat p u de ecueca (ecueca acca) de 0 - /. Etadad a ct paz / (ppm) 3..5 acó y chque Día dede a caacó Fg. 5. Cua de eejecmet. Etadad a ct paz (e e dm de temp) de cam de a ecueca acca y u eacó c e eejecmet, a pat de put de caacó. a ace pducda e e cta tamé puede pca aace e u ecueca. Eta ateace puede dua má que a pducda p ua acudda aada, pe uee e me daña pque a ag paz, e tém med, e cmpea. P e cta, ua acudda epeta 6 puede pduc u cam e a ecueca acca de 0-9 /g. 6 a acudda e mde e udade de g, que e a aceeacó e e ací: 9,8 m/, medda de a aceeacó
ud e Ccut Eectóc. Etadad de a Fecueca 3..6 Iteeeca eectmagétca mte y ad ceca a cad puede pduc camp eectmagétc que e acpa a ccut eectóc cmpemeta a cad de cuaz. E empe de tde e e cad y a pecauce ete a eta uete de teeeca a educe páctcamete a ce. 3..7 pagad-ecedd (eecedd) Cuad u cad e apaga y ueg e uee a ecede, geeamete eá a ca a a mma ecueca a a que haía etad pead, auque í cea a taa de eejecmet. Ete eect de htée e cuatca e u de de 0-8. 3. Ocade atómc 3.. Pcp íc E u cad atómc ee dcet de eegía de átm mécua que cmpe detema u ecueca de eaca. a eye de a Mecáca Cuátca etaece que a eegía de u tema actad, cm u átm ua mécua, pee cet ae dcet. U camp eectmagétc puede pmca u átm de u e eegétc a t upe aed te, p e cta, u átm puede emt u tó y cae a u e eegétc me. a ecueca de eaca () de u cad atómc e a deeca ete d ee eegétc ddda p a ctate de Pack (h): E E h cade atómc e dema etádae tíec pma, ya que u ecueca dea de u eóme atua. Ete te tp pcpae de cade atómc: etádae de ud, etádae de ce y máee de hdóge. te cpa u cad de cuaz te que e egachad 7 a a ecueca geeada p e átm de teé. E pce de egache a ua ecueca atómca euta muy etaj, ya que deapaece a ueca de acte que degada a etadad a ag paz e u cad de cuaz. Et e aí pque a ecueca atómca e me ee a med amete que a ecueca de eaca de u cta. S emag, a etadad a ct paz (u aadad c e ud te) meja e et cade. 3.. Ocade de ud S cade atómc má ecómc y ece a mej eacó pec/cadad de ete atómc. Peeta much meje petace que cade de cuaz a u cte much me que e de cade de ce. Et cade pea a a ecueca de eaca de átm de ud ( 87 ), 6.834.68.608 Hz. Eta ecueca e tetza a pat de ua e, geeada p u cad de cuaz (típcamete de 5 MHz). E eutad e ua ecueca muy 7 Taduccó decta de cked 3
ud e Ccut Eectóc. Etadad de a Fecueca etae, c a etadad a ct paz de cuaz pe c a etadad a ag paz mejada. Ded a a meja de a etadad a ag paz, et dpt equee me ajute que cade de cuaz. E et de ecueca e matee ete 5 0-0 y 5 0 -, pudéde matee e t a a 0 - duate much má temp que e u cta de cuaz. 3..3 Ocade de Ce E egud de Stema Iteaca de udade e mde e ae a a ecueca de de eaca de átm de ce ( 33 C), que e de 9.9.63.770 Hz. Et cade peeta ua ecueca muy póma a u ecueca ma (ame pate) y e dete p eejecmet e apecae. a ecaa teaca de temp (UTC) e dea de pmeda u cjut de cade de ce. Peeta u et de ecueca de 5 0 -. E eemet má mptate de u cad de ce e e tu de ay, que pduce a ecueca de eaca de cad que, a u ez, e egacha c a ecueca de u cad de cuaz. Ete tu eceta de mtzacó ctua, que aegue que etega a ecueca etpuada, y u da ca ete 3 y 0 añ. E cte e ua pate utaca de cad y euta eead. 3..4 Máee de Hdóge E e má ct de etádae e ecueca. pc que ete etá e aat teacae de caacó. MSE e e acóm de Mcwae mpcat y Stmuated Em adat, y empea a ecueca de eaca de átm de hdóge, que e de.40.405.75 Hz. Hay d tp de máee de hdóge, act y pa. E máe act ca eptáeamete y u cad de cuaz e egacha e ae a eta ecueca de cacó. E máe pa pea egachad e ecueca u cad de cuaz. m tp pee mej etadad a ct paz que cade de ce. S emag, ya que e cmptamet de u máe de hdóge depede de ume acte ametae, pee ua cetdume e ecueca may que a de cade de ce. a taa eume a caacteítca de pcpae cade empead e ae de temp, cuyed paámet de cade e deñad: Tp Eejecmet típc Dea témca (5ºC de aumet) Deacó e ecueca peme Típc caetamet Etadad (aaza de a) TXO 3 0-7 /me 5 0-6 60 Hz 30 mut 0-9 TCXO 0-7 /me 0-6 3 Hz 3 ha 0-0 OCXO 5 0-0 /día 5 0-0 50 mhz 3 día 5 0-0 - /me 5 0-400 µhz 4 ha 7 0 - C Ngu 3 0-6 µhz 45 mut (etáda pma) (,5 /ha) 0 - Taa. Caacteítca de cade cmúmete empead e ae de temp. 4
ud e Ccut Eectóc. Etadad de a Fecueca 3.3 Etádae taee. E GPS E cad de eeeca e u pce de caacó e ecueca e u dpt de upee petace a dpt aj tet u etáda taee, que ece ua eña de ad. Td etádae taee ece ua eña que tee cm uete u cad de ce, y eta eña ppca a uua ua ecueca que dea de a de cad de ce. Et upe u eec ya que td aat puede pemte e uj de matee u cad de ce. etádae taee pemte a caacó tazae haca u etáda emt. a mayía ece eñae tazae a etáda que matee NIST. gua eñae tazae pque ctada de ma decta p NIST. E ete e ca de a tamtda ía HF p etace WW y WWH y a de F, pducda p a etacó WWB. Ota, cm a pducda p tema GPS y ON-C tazae pque u eeeca e cmpaa eguamete c a de NIST p med de eñae de ad. Fuea de EE.UU tamé e da tazadad, ded a que tema de eeeca cmpaa u etáda de ecueca c NIST. E tema de pcamet ga (GPS) pee a etaja de ece u cam teumpd ete e tam y e ecept, y pee ua cetdume de ± 5 0-3 /día. a mayía de ecepte GPS cpa ua ada de pp (pue pe ecd) y agu ppca khz y a me ua de a ada etadazada (, 5 ó 0 MHz). Cuad e ecept GPS e ecede, eaza u ad de ce c e de caza 4 atéte que e pemte egacha. Cacua u cdeada de attud, gtud y attud, y pduce u ecueca czada. a cetdume e ecueca de ecept e me ded que pea pmedad a macó peete de atéte. Ua mtacó de GPS e que u ttut puede mtza td atéte mutáeamete. 4 CCTEICIÓN NÍTIC DE S SEÑES DE UIDO. COECIÓN y DENSIDDES ESPECTES 4. ud y eñae aeata. Fucó de autceacó 4.. Decó de ud E geea, e dema ud a tda eña deeada que e upepe a a eñae que pta a macó, cdeada cm eñae de teé. E ud eéctc e geea e cmpete y ccut eectóc ded a a uctuace aeata de a cete y de a teó e pce de cduccó eéctca. E pmea taca, e tatamet y a caactezacó de a aae aeata e eaza medate a ucó de autceacó. 5
ud e Ccut Eectóc. Etadad de a Fecueca 4.. Fucó de autceacó de ua aae ctua Dada ua aae aeata ctua (t), que epeeta u pce etaca 8, e dee u ucó de autceacó e e pa ag 9 τ cm a guete tega: ( τ) m T T, T /, T / ( t) ( t τ) dt Eta ucó pemte deduc ete eacó paecd (e tém med) ete cada mueta y a ate, etaada e u tempτ. Etaece e paecd de a eña c ea mma cuad ha d etadada τ egud. U ca patcua de a ucó de autceacó e e a cuadátc med de a eña, que euta de eaua a ucó de autceacó paa e eta τ 0. E eect,, T /, T / τ 0) m ( t) ( t) dt m ( t) dt T T T T, T /, T / ( S a eña e cmpetamete aeata, etce: 0 ( τ) τ 0 τ 0 Et gca que a eña tee paecd c ta eña que euta de ea mma etadada, ea cua ea e etad, y c ea mma etada e paece much. C e de cuatca a depedeca etadítca ete d aae e y e dee a ucó de ceacó mutua ucó de ceacó cuzada 0 ete d aae aeata ctua: y ( τ) m T T, T /, T / ( t) y( t τ) dt S a d eñae aeata depedete, etce ete gú paecd ete ea, y e eca que u ceacó mutua e ce: ( τ) 0. Cm cecueca, a aae aeata e puede epea cm uma de d aae depedete y, etce e eca a eace: y ( τ) ( τ) ( τ) 8 U pce e cdea etaca e cea u etadítc; e cdea e ete capítu etaca e meda y aaza. 9 eta etad 0 C-ceat 6
ud e Ccut Eectóc. Etadad de a Fecueca 4..3 Etmade de etadítc de u pce aeat E a páctca, dat de ua ee tempa de medda e tee a muetea a eña aaógca ea, peete de ee. Teem pue aae aeata dceta, y e dee empea etmade paa eaza u caactezacó etadítca. S ξ e u etadítc de a aae aeata (), epeetaem u etmad de ξ aad e N mueta de a ma ξ. Cm e pce () e N aeat, e etmad ξ de etadítc ξ tamé e ua aae aeata, y eá N tat mej etmad cuat má ceca a etadítc que etma eté. E e ete put dde juega u pape a ce de eg y cteca de u etmad. E eg de u etmad e dee cm a deeca ete e a epead y u a ea: E ξ N ξ E etmad e cdea eg ( uaed ) cuad e eg e ce, e dec, cuad e a epead de etmad ccde c e a ea de etmad: E ξ N ξ 0 Geeamete, et e cumpe ó cuad e úme de mueta e muy eead (N ), e cuy ca e haa de u etmad atótcamete eg ( aympttcay uaed ). P í mm, e eg caacteza cmpetamete u etmad. S éte e ue, e epea que tme ae e t a a edade de etmad. C e de cuatca eta deacó e dee a catdad pmed de a deacó cuadátca: ξ E N ξ E etmad e dema atótcamete ctete a deacó cuadátca meda tede a ce cuad N. Eta cdcó ece a meud e me de cteca de a cuadátc med. pat de ete put, e que gue, e cdea etmade, auque p cmddad e pecde de g e a aae. 4..4 utceacó de ua aae dceta ctuacó e dee e cecete de autceacó paa aae dceta, geeazáde a decó paa aae de meda ua. E cecete de autceacó paa e eta τ y paa u cjut de N dat e dee cm: c ( τ) ( τ ) c (0) 7
ud e Ccut Eectóc. Etadad de a Fecueca 8 dde c (τ) e a ucó de autcaaza autceacó, y c (0) e a aaza. E eect: [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] ) ( ) ( ) ( (0) ) ( ) ( ) ( N N N N N c N c σ τ τ τ P ejemp, paa τ, e cmpaa cada mueta c aquea tmada d tate ate. E ped de muete de equp eectóc de adqucó de dat e τ 0 y detema a eucó e e dm de temp. P tat, e eta e u mútp ete de ped de muete, τ τ 0. P ta pate, éee que e cecete de autceacó etá cmpedd ete y. E etmad cdead e u etmad c eg ( aed ). í, e dee d etmade, egad y egad egú: ( ) ( ) [ ] ( ) [ ] ( ) ( ) [ ] ( ) [ ] N c N c N aed N aed τ τ τ τ τ τ υ τ,, a autcaaza e muy paecda a a cucó ete d ecueca ee tempae. Gácamete e muy ec de ea cdeam eta ucó cm a mutpcacó put a put de a ecueca c ea mma etaada u eta τ. P ejemp, paa N0 y τ. ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 0 9 8 7 6 5 4 3 0 9 8 7 6 5 4 3 Y queda 9 tém pduct e a umata (e upe e pce c meda ua): ( ) ( ) [ ] ( ) [ ] ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 0 9 9 8 8 7 7 6 6 5 5 4 4 3 3 9 0 9 0, c aed τ υ Oéee que a empea u etmad eg, e dde ete e úme de tém cdead, meta que e e etmad egad e dde empe ete e tta de a mueta, N. 4..5 Itepetacó de a gáca de autceacó y aá epat de dat a gáca de autceacó epeeta e cecete de autceacó ete a eta ag τ τ 0. Se empea cm heameta paa cuatca etaece ua
ud e Ccut Eectóc. Etadad de a Fecueca pmea apmacó de caácte aeat de u cjut de dat. S a aae e aeata, a gáca de autceacó deeía e ce páctcamete dede e pme eta ag (a pat de pme que empe ae a udad). S a aae e aeata etce ua má de a autceace eá dtta de ce gcatamete. a gáca teda ha d teda medate pgamacó c MTB. P ejemp, cdeem a ee tempa de dat de a gua 6 (u equece pt ), que cuye N00 medda cepdete a a deacó de u haz eectóc cuad e metd a ua petuacó. E muete e ha eazad a ua ecdad de 0.000 mueta p egud (0 khz); p tat, d mueta etá epaada p 0, m. Se tata de etuda e caácte de a petuacó. E ea e apeca uctuace e a pcó, cuy caácte aeat e dee cuatca caacteza. E pcp, dat paece aeat, ya que e apeca cam gcat e u pce (éta paece actada), e u áea de pcamet. De hech, a mpe ta, apaeta e u mmet cat. Ete gáca pea a a de autceacó que puede da ua dea apmada de a eacó de dat ete í. í, a gua 7 mueta a cua que eaca cada medda c u adyacete (ag pt). E ea e apeca agu dat que queda uea de a dtucó (ute), pe a mayía de a medda da uga a ua gua gemétca; ademá eta gua e ua epe. E cecueca, e ca que e áda a hpóte de aeatedad. demá, cm e ua epe, paemete a eña e cmpga pedmate de ua a cmpete epecta. Et e cma má adeate. Fg. 6. Secueca de dat cepdete a a deeó de haz eectóc epect a a pcó de ep cuad e metd a ua petuacó. Supem que a udade de teé. Utzaé a tacó empeada e e aá de dat e p epacó (ED; Epaty Data á) 9
ud e Ccut Eectóc. Etadad de a Fecueca Fg. 7. ag pt de dat de deacó de haz eectóc. a gua 8 mueta a cua de autceacó de dat de a ecueca tempa de a gua 6. De ea e deduce que a ee tempa de medda ehe u cmptamet aeat. demá pdem etee que pee u at gad de ceacó cuad e etuda pme ag. demá, a cacó e t a ce de cecete de autceacó pemte pedec que dat peódc. Eta hpóte e ca cacuad e epect de a ee tempa, que e mueta e a gua 0. E é e apeca que ete ua ecueca cmpete epecta dmate (3000 Hz), que e empeaá paa patea e mde cuattat egú u equema uda. a gua 9 mueta a ucó de autceacó eg ( uaed ). Cm e ha cmetad, etmade de a ucó de ceacó e dtgue p u pcó de mazacó. Éta puede eazae c eg ( aed ) eg ( uaed ). E eta útma e pmeda ete tém cdead e cada umat. S e empea a pcó aed e cdea e cjut mad p td dat; y cm cecueca a ucó de autceacó á dmuyed c e eta, cm e apeca e a gua 8. E a gua 9 e apeca que a cacó de a ucó etmada e cea y e etgue, cm ucedía c a pcó aed. P útm, c e de tee ua may eucó e e dm de a ecueca e mueta e a gua ua eó pédda de epect de a ee tempa. E ea e ha utzad ua etaa de Hag. 0
ud e Ccut Eectóc. Etadad de a Fecueca Fg. 8. Cecete de autceacó, c a pcó de mazacó aed (pmedad ete e tta de tém, N), ete a dtt eta ag. Oéee cóm dmuye pque e a cdead cada ez me tém y e dde empe ete N. Fg. 9. Gáca de cecete de autceacó eg, e dec, c a pcó de mazacó uaed (pmedad ete e tta de tém cdead e cada uma, N-τ), ete a dtt eta ag. Oéee cóm e cea a cacó.
ud e Ccut Eectóc. Etadad de a Fecueca Fg. 0. Epect de pteca de a ee tempa cepdete a a deee de haz eectóc. Se apeca ua ecueca dmate e 3000 Hz, p que e mde eda e e má adecuad. N e ha empead gua ucó etaa. Fg.. Cmpaacó de epect de pteca c y pédda (e) de a ee tempa de deee de haz eectóc. ctuacó e tata ee tempae cepdete a pce de ud. Pme e aaza u dedade epectae, y ueg u mdead e ccut eectóc.
ud e Ccut Eectóc. Etadad de a Fecueca 4. Dedade epectae de ud E ud e ccut eectóc e maeta (y e mdea) a taé de uete de teó, (t), de tedad, (t), y e cuatca medate u ae ecace (a cuadátc med), pmedáde e u temp pejad T. E eect, e cdea eñae e e dm de temp, u ae ecace de teó y de cete euta: T T 0 ( t) dt I T T 0 ( t) dt E e dm de a ecueca, dee cdeae a ctucó de cada ua de a cmpete epectae (eñae de u t ecueca) a a ecaz a. Cm epect ctu, e tduce e ccept de dedad epecta. a dedade epectae de teó e tedad de ud e dee epectamete egú: G ( ) d ( ) d ; Hz G ( ) I di ( ) d Hz a dedade epectae pemte cacua ae ecace de pteca, teó e tedad det de ua ada de ecueca ( pp paa ccut eectóc). E td e epect e tee a guete magtude: G meda De pteca: ( ), P G( ) d G( w) dw ( W ) De teó: G ( ), G ( ) d G ( w) dw ( ) De tedad: GI ( ), GI ( ) d GI ( w) dw ( ) E teema de Wee-Khtche etaece a eacó ete a dedad epecta de pteca de ua eña y u cecete de autceacó, medate a tamada de Fue decta e ea. jwτ jwτ G( w) ( τ) e dτ ( τ) G( w) e dw P ejemp, e e ca de u ud ac, a dedad epecta e ctate, y cte e ua cua paa, depedete de. P tat, jw τ G( w) k ( τ) δ( τ) k e dw k E uídce de a magtude hace eeeca a tém e 3
ud e Ccut Eectóc. Etadad de a Fecueca Et gca que a ucó de autceacó ó ae a udad paa e eta 0, e dec, cuad e ceaca a eña c ea mma. S ceacam a eña c ea mma, pe eta ez depazada, e cecete de autceacó e u, dcad que e paecd de a eña de teé c ea mma depazada ete. E eect, a demtacó e medata má que cdea a decó de a ucó deta de Dac. G( w) ( τ) e cm jwτ dτ k δ( τ) e δ( τ), τ 0, e δ( τ) 0, τ 0 jwτ jwτ dτ k δ( τ) e G( w) k jwτ dτ a auacó de a ucó de autceacó paa cuaque etad dca que e pce cdead e aeat. ctuacó e etuda, medate ejemp, e mdead de a uete de ud y u eect e ccut eectóc. Se cmeza c ua decpcó de tp de ud. 5 FUENTES y EUCIÓN DE OS EFECTOS DE UIDO SOBE OS CICUITOS EECTÓNICOS E ete apatad e dece a uete de ud te e dpt eectóc y e epe a técca de eauacó e a ada de ecueca cdeada. 5. ae de teó y cete ecace de ud Ua ez cacuada a dedade epectae, puede cacuae ae ecace de teó tedad det de ua ada de ecueca ( - ). E a ecaz de teó e ea ada de ecueca ee dad p: ( ) d ( ) m S a uete de ud etá ceacada, a uete de ud eutate equae a u úc geead de ud cuy a ecaz a cuadad e a uma de ae ecace de a uete de ud cdeada dduamete: N Paa eaua eect de ud e a ada de u ccut e tee a ucó de taeeca que eaca a teó de ada c a uete de ud cdeada. a uete de ud e ctempa etce cm a úca etada de ccut, que ctuye a a ada, y a mutpcaa p a ucó de taeeca e tee a teó cete de ud eutate a a ada, deda a ea uete. E eutad depede de a ecueca y e dema DE (Dedad Epecta de ud) de a 4
ud e Ccut Eectóc. Etadad de a Fecueca teó de ada de ccut. Paa eaua eect de ud det de ua ada de ecueca e dee eaza a tega de a DE de a ada. 5. Fuete de ud te 5.. D tp de ud muy ecuete d tp de ud má ecuete e ud ac y e ud a. E pme e caacteza p tee ua dedad epecta y pteca ctate e tda a ada de teé. E ud a e caacteza p pee pteca ctate p década. Su dedade epectae : k ( ) k ( ) Empead gatm, e ud a queda: k ( ) g ( ) g( k ) ( / ) g Et gca que a pedete e de 0,5 db/dec, y paa Hz tma e a de a ctate k. ctuacó e dece tp de ud que aecta a equp eectóc aj ua de pepecta: u ge y e pateamet de a dedad epecta de ud. 5.. ud ac Ete d tp de ud ac egú ea u ge y dedad epecta (de teó cete). ud témc Jh.- Eta u caacteítca: Tda eteca paa e u geead de ud témc Jh. Ete tp de ud e dee a mmet témc aeat de eecte ptade de caga, y e depedete de a cete. Su dedad epecta e ctate y ppca a a tempeatua auta T y a a eteca eéctca. E a páctca, ete ud e mdea utzad u geead de teó e ee c a eteca, y u a e: G, H ( ) ( ) 4k BT, ( ) d 4k B T H, dde k B e a ctate de Btzma (,38 0-3 auta (K), y e a de a eteca (Ω). J/K), T e a tempeatua 5
ud e Ccut Eectóc. Etadad de a Fecueca P ejemp, paa kω y T300 ºK e tee: ( ) ( ) 4k, H, ( ) B ( ) d T 4,38 0,656 0 7,656 0 7 3 300 000,656 0 4,069398 0 Hz ( ) d Hz 9 7 Hz 4 Hz 7 ( Hz),656 0 ( ) 4 (. m.. ) Hz E ud témc puede epeetae, pcamete, p geeade de teó de tedad, epeetace ee (geead de teó e ee c ua eteca) y paae (geead de cete e paae c ua eteca): 4k T B 4k B T ud Sht (Schttky) de dpa.- Eta u caacteítca: Tee u ge e e caácte dcet de ptade de caga. Etá acad a ua cete de pazacó, geeamete e dd y tate pae (pazad e acta). a cete de duó e maeta medate ua dtucó de pu de cete de achua muy pequeña, τ, que e apmadamete e temp que empea u ptad de caga e ataea a egó de depeó, de caga epaca. a gua mueta a cete e ucó de temp. Fg.. ud Sht típc. a achua de cada pu e τ. Se uta ua pe eucó de a cete de pazacó. E pa de ptade p a uó emcducta e u pce aeat y depede de a eegía que pea e ptad de caga y de a etacó de u ect ecdad. E cecueca, a cete decta e ctate y adpta a ma de a gua, cmpueta p pu de cete aeat, td c a mma achua. t 6
ud e Ccut Eectóc. Etadad de a Fecueca a dedad epecta de cete e ctate paa ecueca << /τ 0 000 GHz. Paa eaua e ud peete e ua ada de ecueca e dpe de a macó de a cuadátc med de a cete. G ( ) I, H ( ) qicc, ( ) d qi CC H a dedad epecta de cete peeta ua epueta e ecueca de tp pa-aj, cm mueta a gua 3, cuya ecueca de cte e a ea de a ctate de temp. () g() /τ Fg. 3. epueta e ecueca atótca de a dedad epecta de cete de ud tp Sht. ud etudad hata e mmet, témc y Sht, dtgue e u ccut, ya que pee dedade epectae ctate, y e dd e cduccó e mdea p ua eteca, tuacó que e mueta e a gua 4. I D D Fg. 4. Mde equaete de dd. P ejemp, e e ca de u dd, u ud Sht acad e: qi D. S p e dd ccua ua cete de I D m, e u ach de ada MHz, etce: 9 3 6 6 ( C) 0 ( ) 0 ( Hz) 3, 0 ( ) qi,6 0 D I,7888544 0 8 8 (. m.. ) C e de cmpa a equaeca ete am tp de ud (e témc y e ht) e cdea a eteca decta de dd ( D ) y a caída de teó que e ea pduce a cete ate. k B T D I D 465. q I D (. m ) Et gca que e ud de dd e mdea tamé p eta uete de teó. 7
ud e Ccut Eectóc. Etadad de a Fecueca ud de aaacha.- Pee a guete caacteítca: Se pduce e ue p que cduce e e medate u pce de mutpcacó p aaacha (dd zée). Ded a eóme de mutpcacó, e ud pducd e much may que e ud de dpa paa a mma cete. U a típc, paa ua cete de a I z 0,5 m e:, H, 4 ( ) d 0 Hz 4 ( Hz) 0 ( ) Ete e u ud equaete a ud témc e ua eteca de 600 kω. E eect: ( ) 4k B T 4,38 0 0,9936 0 3 5 300 600000 9,936 0 0 4 Hz 5..3 ud c dedad epecta eamete ppca a a ecueca ud Fcke / de eeeacó.- Pee a guete caacteítca: Se pduce e emcducte y u ge e dee a a mpeecce de a ede ctaa y u teae. E cecueca puede educe cdeaemete medate adecuad pce de acacó. Se peeta empe que ete u cete CC (p ejemp, a cete acada a put de peacó de dpt). E a cuadátc med de a cete e ua ada e: 5 I k a dde: I.- cete decta a.- ctate ete 0,5 y.. k.- ctate acada a dpt ccet. E dpt c eead ud cke, éte puede dma hata paa MHz. a gua 5 mueta a epeetacó de a dedad epecta paa. E ea e apeca e pedm de ete tp de ud a aja ecueca. ()/ / H g() Fg. 5. epueta e ecueca atótca de a dedad epecta de cete de ud cke. 8
ud e Ccut Eectóc. Etadad de a Fecueca ud de áaga (ut) de pamta de maíz (ppc).- Pee a guete caacteítca: Cttuye ta uete de ud de aja ecueca que e pduce e tate dcet y dpt tegad, y e eaca c a peeca de ua ata ctamacó de e mpueza de metae pead. Se peeta e ma de áaga pu de duacó aeata y atua ctate. a azó de epetcó de pu etá e e tea de audecueca (khz) y u d típc e cce cm ud de pamta de maíz. a gua 6 mueta u ejemp de áaga metaa. Fg. 6. ud de áaga. Se ha cmpad que a dedad epecta de ud de áaga ee dada p: k I c c, dde k e ua ctate paa u dpt ccet, I e a cete decta, c e ua ctate e e tea [0,5-] y c e ua ecueca caacteítca de pce de ud. a dedad epecta de ud de áaga e peeta e a gua 7. ata ecueca, a dedad epecta dmuye a azó de /. Fg. 7. Dedad epecta de ud de áaga aad. 9
ud e Ccut Eectóc. Etadad de a Fecueca a gua 8 mueta e eect cmad de ud de áaga y e ud cke, que c ecueca e da mutáeamete. Fg. 8. Dedad epecta de ud de áaga cmad c ud cke. a gua 9 y 0 mueta ua captua ea de ud cke e u equp de adqucó de dat. E teaz ha d deñad e uet aat. E ud ha d geead e u geead de eñae a a cata. Oéee e paecd ete e ud de a gua 9 y e de a gua 6. Muy paemete e ud que geea e tumet de aat ea de tp áaga cmad c u cke. Fg. 9. See tempa de ud eamete ppca a a ecueca, geeada p u tumet de aat. Fg. 0. Epect de a ee tempa de ud de a gua 7. ctuacó e tata a uete de ud peete e agu cmpete de ccut tegad y e ampcade peacae. 30
ud e Ccut Eectóc. Etadad de a Fecueca 6 UIDO EN TNSISTOES BIPOES 6. Oge E u tat pa pazad e acta, ptade mta e dude y paa a taé de a egó de ae paa e captuad e a uó cect-ae. Cuad ptade mta eta e a egó de caga epaca de a uó cect-ae aceead haca e cect. E temp de egada a a uó cectae y e temp que tada e dude ataea a egó de cect hace de éte u pce aeat. E cecueca, a cete de cect etá cmpueta p ua ee de pu de cete aeat y e epeeta p u ud de tp ht etad dede e em a cect, cm mueta a gua. a cete de ae de u tat e dee a pce de ecmacó e a ae y e a egó de depeó de a uó ae-em, y tamé e dee a a yeccó de ptade dede a ae a em. Et pce aeat tamé e mdea p u ud de tp ht. a eteca de ae e cdea u geead de ud témc. mm ucede c a eteca e ee de cect, pe cm éta etá cectada e ee c e ud de cect, que e de ata mpedaca, ete ud e depecae y geeamete e cuye e e mde. détae que a eteca de mde e p cmpete ctc, que e empea ó c e de mdea e dpt, y que p tat ehe ud témc. E ud cke y e ud de áaga e ha mdead empícamete medate geeade de cete a taé de te de a uó ae-em, y e uma a mdead de a cete de ae uda. E ud de aaacha e tate e depecae a teó cect-em de pazacó ( CE ) e matee a me 5 deaj de a teó de uptua de tat (B CE ). P tat, e uee depeca a ecepce. a gua mueta e mde equaete de pequeña eña de tat, que cuye tda a uete de ud eeñada, e e e de u ejemp que e cdea má adeate. Eta uete tee u ge e mecam íc de geeacó depedete (e empea upepcó paa u eauacó). Su ae cuadátc med : 4k T B c qi qi B C a I B k k c I B c, - - - C g m c Fg.. Ccut ampcad mpe y ccut equaete paa pequeña eña que cuye a uete de ud. 3
ud e Ccut Eectóc. Etadad de a Fecueca 3 6. Mdead y eauacó Se cdea e ejemp de a gua, dde e ha mdead a uete de ud e u ccut ampcad ec aad e u tat pa de uó. ctuacó e pcede a u aá y cuatcacó de eect de ud medate u ejemp uméc. Se cdea a eteca etee cm geeade de ud témc. E ud tta e a ada puede cacuae a pat de a ctuce dduae de cada ua de a uete, cdeada depedete. E pme uga cdeam e geead de ud témc acad c a eteca de a uete de eña de etada,, (eta eá a uete de ud º ). a uete de teó cdeada e ctccuta y a de cete e ae. jwc c, P ta pate, e ud e a ada e: m m g g Cm e ha cmetad, a ae de a magtude de a ecuace de aa e eeate, ya que e ud e u pce aeat. P tat, a ctucó de eta uete e caacteza c e a cuadátc med de a teó de a ada. m g E pcedmet paa tee a ctucó de a demá uete de ud e ma. Paa e geead de ud témc de a eteca de ae (ctucó º ) e tee ua epeó aága a a ate: m g a uete de a ctucó º 3 e e geead de cete de ae. Paa e e cdea a uma de cete e e ud : ( ) ( ) Etce, a ada de eta tecea ctucó euta: 3 ( ) 3 m g
ud e Ccut Eectóc. Etadad de a Fecueca 33 eta p eauae a d ctuce de a maa de ada, a cete p a eteca de caga y a cete de cect de tat, que e umeaá p 4 y 5 epectamete: 4 5 c Famete, cm td geeade etadítcamete depedete, e a cuadátc med eutate e a uma de ae cuadátc med dduae. ( ) 5 c m g ha e uttuye a epee de geeade de ud, y e patea a dedad epecta de ud. Paa e, am a upe que e ud eamete ppca a a ecueca e puede depeca a a ecueca de teé, eutad amete ctuce de ud témc y ht, c dedade epectae ctate: ( ) 443 4 443 443 443 4 443 4 4 4 5 c c B B B S B m qi T k qi T k T k g a dedad epecta e tda a ada de ecueca e: ( ) ( ) [ ] c B B S B m qi T k qi T k g 4 4 a dedad epecta depede de a ecueca a taé de a magtud. Cdead u decó e tee a guete magtude: ( ) ( ) ( ) [ ] ( ) C j C j C j C j C j C j C j C j jwc jwc jwc S S S S S S S
ud e Ccut Eectóc. Etadad de a Fecueca 34 Etce, a epeó e adapta a ua epueta de tp pa-aj: ( ) ( ) ( ) [ ] // c S S S S S S S S j C j C j C j a eauacó de ccete ate demueta que a dedad epecta de ud adpta a ma de t pa-aj, cuya ecueca caacteítca euta: ( ) [ ] S c C // C td, a dedad epecta de ud, que e ucó de a ecueca euta: ( ) ( ) ( ) [ ] 444 4 3 444 4 44444444444 4 3 444444444 44 4 te c c B ecueca depedeca B B c S m qi T k qi T k g ta 4 4 a depedeca de a ecueca etá acada a cdead de mde de tat (epueta a ata ecueca). E eect, geeade de teó de ud de a gua apaece ampcad e a ada p ua ucó de taeeca que empeza a decece a pat de c. P ta pate, cm e mueta e a epeó teda, a pate ctate de eta dedad epecta etá gada a geeade de cete de a ada. C e de mta u ejemp uméc e utza ae ccet: Ω β Ω Ω µ 00 0 00 000 500 00 c pf C I Paa et ae c,3875e007, y a ucó de taeeca euta: Hz 8.0648e - 07 5.4967e - 06 8.0648e - 07.067e - 07 54.0657 c c a aítta de eta ucó : 07 8.0648e - m 6.303e - 06 m 0 C MTB e tee: ma(dedad)6.748e-06; m(dedad)8.309e-07.
ud e Ccut Eectóc. Etadad de a Fecueca a gua mueta a epeetacó de gaítmca de a dedad epecta de ud y ca cácu atee. Fg.. Dedad epecta de a teó de ud e a ada de ccut de a gua. Se apeca ae atótc cacuad. Gáca c MTB. E eta gua e apeca que a ata ecueca a úca ctucó e a ada e dee a a uete de tedad de a maa de ada de ccut de a gua. ata ecueca, a may ctucó a a dedad epecta e a deda a a eteca de a uete, eguda de a ctucó de a eteca de ae de tat. ctuacó e dece e mdead de a uete de ud e ampcade peacae. 7 UIDO EN MPIFICDOES OPECIONES E pme uga e mdea e ud e a etada y depué de dece ejemp ccet que cuye uete de teó y cete. 7. Mdead de ud equaete e a etada E ud equaete e a etada de u ccut eectóc c ampcade peacae e mdea medate geeade de teó e tedad (pmed de magtude cuadátca). U ccut c ud e mdea medate et geeade cectad a u ccut ed e de ud. a tuacó queda eejada e a gua 3. 35
ud e Ccut Eectóc. Etadad de a Fecueca ed c ud eteca de a uete ud témc eña ed ud G - Fg. 3. Mdead de a uete de ud e u ccut eectóc (ampcad c gaaca G). N e ha ted e cueta e ud témc de a eteca de a uete. Se cdea a uete de ud equaete e a etada. a e geead de cete de a uete de eña de a gua 3 e etá e dpcó de tee a pteca de ud equaete e a etada de ccut. pcad e pcp de upepcó, e tee que a pteca pmed de ud, tducda e a ed p d geeade de ud de a gua 3, depede de a eteca de a uete de eña,, y ae: N ( ) eamete, e ud e mde e a ada. S G e a gaaca de ampcad de a ed, etce e ud equaete e a ada euta: N G ( ) E a páctca, ua pate de ud equaete de etada e dee a geeade te acad c a etada de cuadp, y ta pate e dee a geeade te acad c a ada. Ét útm apaece e a etada ddd p a gaaca. Cm cecueca de ete útm hech, y ded a que a ata ecueca a gaaca dmuye, e ud equaete e a etada cece. a gua 4 mueta eta ccutaca. N / Dmucó de a gaaca g() Fg. 4. epueta e ecueca atótca de a dedad epecta de cete de ud Sht. E e guete u-apatad e cuatca medate u ejemp a ueca de a ada e a etada a taé de a uete de ud equaete. 36
ud e Ccut Eectóc. Etadad de a Fecueca 7. Eauacó e ccut páctc Se cdea a cguacó ea de a gua 5. Se upe depedete a uete de ud e a etada de ampcad peaca. E geea, tda a uete de ud e upe depedete. a etada de O etá ctccutada c e de tee e eect e a ada de a dtta uete de ud. Supem ta a gaaca deeca de O. - Fg. 5. Cguacó ea que cuye e mdead de a uete de ud acpada a ampcad peaca. a uete de ud que e cuye e e ccut cepde a a ppa de O má ud témc de a eteca. Se patea a ecuace que ctee a cete de ccut e e ud, teed e cueta que a tema ea de O etá tuamete a tea. Etce, a ada e u tate dad euta: Cm a uete depedete, e a cuadátc med de a ada e a uma de ae cuadátc med dduae, egú: ( ) E eta epeó e cdea u ae med de tém cuzad p e depedete ete í (y e cecueca etá ceacad). 37
ud e Ccut Eectóc. Etadad de a Fecueca 38 E geead de ud equaete e a etada e tee a dd a ada p a gaaca: ( ), equ Cm e tata de ua cguacó ea, e módu de a gaaca e /, y a teó de ud equaete e a etada euta: ( ), equ Odead amete, euta: ( ) ( ) ( ), equ Cm a gaaca e eeada, e egud tém de a epeó ate e páctcamete e geead de ud e a etada de O, y e tece e uee depeca, eutad a apmacó: ( ), equ Ejemp uméc: Ua dedade epectae ctate e a ada de teé. ( ) ( ) ( ) ( ) Ω Ω Hz Hz T k Hz p Hz K T k k khz B 6 3 7 3, 3 0 3,3 0000 300 0,38 4 0 3,3 000 300 0,38 4 300 0,38 4 4 0,5 0 ; 300 0 0
ud e Ccut Eectóc. Etadad de a Fecueca Se utza dedade epectae que e eutad de hae eazad a tega e tda a ada de ecueca de teé. euta a ctuce dduae: 0 0000 µ Hz 4 k B 4 k B I T T 4,38 0 3 5,7549978 0 4,38 0 3,89890 0 0,5 p Hz ( Hz) 000 (. m.. ) (. m.. ) 300 0000000 3,3 0 7 3 (. m. ) 0,575 ( µ. m. ) 300 00000000 3,3 0 6 0000 Famete, e ud equaete e a etada euta: (. m. ),80 ( µ. m. ) ( Hz) 50 ( p. m.. ), equ 3,3 0 3 (0,) ( ) (0,33 0,033 4) 0 3,3 0 0,00 6 ( ) 0 40 ( 50) 4,37434 ( µ. m.. ) 0 4, equ,094875 ( µ. m.. ) E e guete ejemp e eaúa e ud p tegacó de a dedade epectae. 8 EJEMPO DE MODEDO y EUCIÓN DE OS EFECTOS DE UIDO INTENO EN UN BND DE FECUENCIS a gua 6 mueta u ampcad e que cuye d cdeade paát y u geead de teó de ud de etada. cmpete y paámet ucad e e aá : 5 d 0 0 00 Hz C 5 pf 00 MΩ C pf MΩ C - C - d - - - - d - (a) () Fg. 6. (a) Ccut ampcad e c geead de teó de ud de etada. () Ccut empead e e aá. Se ha ctccutad a etada. 39
ud e Ccut Eectóc. Etadad de a Fecueca 40 a teó deeca ea de ampcad peaca cuye a teó que mdea a uete de ud cm e tataa de ua teó de et de etada: d d d () a ada de peaca e, cdead (): ( ) d d d d d d () Cm a mpedaca de etada a peaca e ta, a cete p a d mpedaca y guae: (3) ead () a (3) euta: d d d d d d Famete: d d Oéee que cuad a gaaca deeca tede a t a ucó de taeeca tede a a ea de a ed de eametacó, que ccde c a gaaca de a cguacó cdead dea a ampcad peaca: ) ( H d P tat, a tamtaca e az aet e: ) ( ) ( G d
ud e Ccut Eectóc. Etadad de a Fecueca de ma, que a tamtaca e az cead de ccut euta: W ( ) G( ) d G( ) H ( ) d Cdead a dece y a epee de a admtaca k τ C τ C τ τ em a ec a epeó ate de a gaaca: τ τ τ τ k τ k τ ( τ ) k ( kτ τ ) τ d d 3 uttu d d k ( kτ τ ) τ 444 4443 uttud d k d ( τ) ( kτ τ ) Cdead aha paámet de ampcad peaca y de cmpete de ccut e tee a epee cceta de a tamtaca: 5 d 0 0 00 Hz C 5 pf 00 MΩ C pf MΩ H ( ) d G( ) d ( ) k τ, 5 0 0 00 00 8 7 ( kτ τ ) 0, ( 0, 0 50 0 0 ) 5 5 ( 50 0 ) 0 5 0 0 5, 6 0 5 0 7 7 E ucó de a ecueca, e égme eda pemaete: G( jw) 5 0 w j 00 G( j ) 5 0 j 00 5 0 j 00 7 0 00 j 4
ud e Ccut Eectóc. Etadad de a Fecueca 5 4, 60,3636 0, H ( ) 5 5 0 0 H,3636 0 j, j ) 5 0 j ( 4 4,3636 0 jw, H ( jw) 5 0 jw 673,358, 595,494 a ucó de taeeca de ud e tee p apcacó de Pcp de Ieó a a eutate de az cead de G y H. a DE de a teó de ada ae c udade e / Hz, ya que e tee mutpcad a ucó de taeeca de ud (admea) p a DE de ud de etada (tamé e udade de / Hz). a tuacó páctca ee decta e a gáca de a gua 7. a gua e zqueda mueta a DE de ud de etada. Fg. 7. Cua caacteítca ucada e e pema. a gua de a zqueda pemte apeca a ecueca mtada de cada tam. E a gua e deecha e ea a eauacó de a pedete e e tam 3 ete put 0 3 y 0 4 Hz. Paa eaua eect de ud det de a ada de ecueca de pema (dede 0,0 Hz a 0 7 Hz) e tma cm eeeca a DE de ada de ccut egú dtt tam e a gua 7. Se cacua ae ecace de teó det de cada tam de ecueca egú a epeó: ( ) d 4
ud e Ccut Eectóc. Etadad de a Fecueca Cada ctate ucada e ua dedad epecta e detcaá c u uídce cepdete a tam. Tam : 0,0 00 Hz. Se apeca ua dmucó de 000 a 00 e d década; y e ecaa gaítmca de g(000) a g (00) ( udad). P tat, e d década ha dmud ua udad y e tata de u ud a c dedad epecta dada p: k Hz ( ) ; g[ ( )] g[ k ] g[ ] 00 Oéee e a gua 7 que paa 0,0 Hz: Eect de ud det de eta ada: 00 000 ( 0,0) 0,0 Hz d d ( ) d k k k ( ) ( Hz ) 303,48543 ( ) 0, ( ) 00, k 00 µ 303 Hz 0,0 Tam : 00-673,4 Hz. Paa may ecez, y p apmacó, e cdea u tam apmadamete pa hata 673,4 Hz, cm e dagama de a gua 7 uee atótc. E cecueca, e ud e ac, y u ctucó e: ( ) d k d k, 0,779 0 Hz ( ) 0, ( µ ) ( 673,4 00 )( Hz ) Tam 3: 673,4 Hz-5,9 khz. Dede 0 3 a 0 4 Hz e ea u aumet de ua década e a DE. a dedad epecta e ete tam euta: 3 ( ) k 3 Hz a ctate k 3 e tee paa Hz, pgad a gáca de a DE de ada haca e ge. E ete ca, gácamete e cmpcad de apeca. P que e patea ua ecuacó atótca paa u cácu. 43
ud e Ccut Eectóc. Etadad de a Fecueca Se eaúa apmadamete a dedad epecta e u put de a gáca: 3 0 ( 000) 0 k3 000 k3 0, Hz Hz 3 ( ) 0, 0 Hz P tat, a ctucó de ud det de eta ada euta: 3 3 ( ) d k3 d 0,0 3 3 0,0 3 3 3 eaua e a za de teé: 3 3 5900 673,4 4,0 0 3,05 0 3 0,0 0,0 575,398 575 µ 3 3 8 ( ), ( ) Tam 4a y 4: 5,9 khz-385 khz-e7 Hz (cdeada t e a tega). Et tam cepde a pedete 0 y - epectamete. E p tat, ua epueta que adpta a ma pa aja, c a ada paate ete a d pmea ecueca ( 5,9 y 385 khz; de BW385-5,9 khz). a ecueca de cte ae 385 khz. P tat, a dedad epecta e ete tam euta: k4 ( ) ; 4 Hz 4 ( ) d k 4 385000 4 5900 385000 d Paa ee a tega e ecueda: d actg( ). euta: 4 80 385000 actg 385000 80 385000 5900 80 5900 385000 actg 385000 [ 0,5 0,03] 485,6 ( ) Famete, e eaúa e eect tta de a dtta ctuce de cada tam apcad a uma cuadátca: 4 443 443 443 4 43 ( 0,303) ( 0,) (,575 ) ( 4,85) 5,6 ( µ. m. ) 0,09 0,045 34 466 E et de capítu e dedca a cuatca eect de ud e a etadad de a ecueca. 44