RUMORE DI CATENE DI STADI IN CASCATA

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Qualsiasi dispositivo elettronico a temperatura diversa dallo zero assoluto è affetto da rumore.

Tale rumore è bianco, cioè la potenza è distribuita omogeneamente nello spettro (e si definisce una densità di potenza, in W/Hz o in dBm/Hz).

Definizioni

Qualsiasi dispositivo elettronico a temperatura diversa dallo zero assoluto è affetto da rumore.

Tale rumore è bianco, cioè la potenza è distribuita omogeneamente nello spettro (e si definisce una densità di potenza, in W/Hz o in dBm/Hz).

La potenza di rumore totale all’uscita di un amplificatore sarà quindi proporzionale alla banda di rumore dell’amplificatore stesso. La banda di rumore è pari all’integrale della risposta in frequenza.
In prima approssimazione, può essere considerata pari alla banda di segnale (a -3 dB) dell’amplificatore stesso.

La figura di rumore, F, caratterizza la rumorosità del dispositivo rispetto al caso ideale. F = 1 (0 dB) nel caso ideale, F > 1 ( > 0 dB) per dispositivi reali.

 

Rumore di una catena

Il rumore all’uscita di una catena è dato da:

Pn = K * T * G * B * F

dove:

Pn: potenza di rumore in uscita (in W)
K: Costante di Boltzmann
T: Temperatura assoluta (in °K)
G: Guadagno in potenza della catena (in lineare)
B: Banda di rumore della catena (in Hz)
F: Figura di rumore (in lineare)

Esprimendo guadagno e figura di rumore in dB, e la banda in dBHz (= 10*log B(Hz)), e ricordando che a temperatura ambiente (27°C = 300 °K) KT vale -174 dBm/Hz:

Pn(dBm) = -174 + G(dB) + B(dBHz) + F(dB)

Figura di rumore di stadi in cascata

La figura di rumore di una cascata di n stadi di guadagno Gn e figura di rumore Fn è data da:

F = F1 + (F2 – 1) / G1 + (F3 – 1)/G1*G2 + …. + (Fn -1) / [G1*G1*..*G(n-1)]

Attenzione!: Sia G che F sono qui espressi in lineare, non in dB!

Note

  • Per ottimizzare il rumore di una catena, la banda passante deve essere quella minima necessaria a consentire una corretta amplificazione del segnale.

  • E’ importante selezionare il primo stadio per la minima figura di rumore possibile.

  • Il contributo della figura di rumore degli stadi successivi è ridotto in proporzione del guadagno degli stadi che li precedono. Per questo, è bene che il primo stadio fornisca un guadagno elevato, riducendo il contributo del resto della catena.

Cascata quadripoli rumore.png

WIKI: TEMPERATURA EQUIVALENTE DI RUMORE
La temperatura equivalente di rumore è una grandezza utilizzata in elettronica e nel campo delle telecomunicazioni assieme alla cifra di rumore per quantificare la rumorosità di un sistema (in genere un quadripolo).La determinazione della rumorosità di un quadripolo viene effettuata mediante il confronto con la rumorosità introdotta da un sistema o elemento di riferimento, il quale è in generale la resistenza che adatta in potenza la porta d’ingresso del quadripolo stesso e che si trova alla temperatura assoluta di 290 kelvin (17 °C, temperatura standard).

 

RUMORE TERMICO
Il rumore termico e’ una fonte di disturbo sempre presente qualità di trasmissione di un segnale attraverso dispositivi elettronici. La sua importanza e’ maggiore quanto piu’ piccola e’ la potenza utilizzabile dal trasmettitore.