¿Qué es el ruido electrónico?

Answer 1

Hay muchas fuentes de ruido en la electrónica.

Radiación de cuerpo negro y ruido térmico
El primero es la radiación del cuerpo negro que proviene del movimiento térmico aleatorio de los electrones en los sólidos. Este es en realidad uno de los problemas que llevaron al desarrollo de la teoría cuántica. Produce un espectro de potencia de ruido con un pico que se acorta en longitud de onda (léase: mayor en frecuencia) con mayor temperatura, y en general mayor en potencia con mayor temperatura:
Cuando limita el ancho de banda de su señal electrónica, se reduce al ruido Johnson-Nyquist, que es mucho más fácil de considerar, ya que la potencia del ruido es simplemente proporcional a la temperatura y al ancho de banda:

[matemáticas] P = k T \ Delta f [/ matemáticas]

En la mayoría de los sistemas, este es el límite de ruido al que se enfrentará, ya sea un sistema de comunicación de fibra óptica, un sistema de radiofrecuencia, un sensor de movimiento o prácticamente cualquier otro sistema.

Ruido de disparo o ruido estadístico de baja potencia
El ruido de disparo es un poco más interesante para mí, ya que trabajé en dispositivos ópticos que tenían un ruido de disparo limitado, y porque la única forma de obtener una mejor relación señal / ruido es aumentar la potencia de la señal.

El ruido de disparo es evidencia de que la electricidad y la luz están cuantificadas, es decir, el hecho de que se trata de una cantidad contable de electrones o fotones. No obtendrá una cantidad específica y exacta de electrones o fotones disparándose a su receptor. En cambio, obtendrá ese número más o menos unos pocos. Cuando se trata de baja potencia, ese “más o menos unos pocos” se vuelve muy significativo.

Ruido de parpadeo
El ruido de parpadeo también se conoce como ruido 1 / f, ya que su potencia de ruido es mucho más fuerte a bajas frecuencias. Proviene principalmente del hecho de que las resistencias tienen que disipar la energía como calor, y su resistencia cambia con la temperatura.

Interferencia electromagnética o EMI
Gary Payton y Ron Garrett mencionaron esto. Una parte importante del ruido proviene de la conmutación eléctrica, la inductancia mutua involuntaria y la capacitancia parásita, y pequeñas cantidades de radiación electromagnética que se produce cada vez que tenemos voltajes o corrientes que cambian en el tiempo. Proviene del hecho de que, literalmente, todo el metal es una antena, o todo el metal puede tener corrientes inducidas a través de la captación de radiación electromagnética, y cada vez que coloca una corriente que varía en el tiempo en un cable, irradia una pequeña cantidad como una antena.

La capacitancia parásita y la inductancia mutua conducen a la conversación cruzada: 2 cables que transportan diferentes señales, y las señales terminan sangrando en el otro cable:
Este sitio web ofrece una pequeña idea de la diafonía:
Integridad de la señal – Transitorios en líneas de transmisión – Applets interactivos de Java
Este concepto de conversación cruzada se aplica a través de los circuitos.

Answer 2

Hay muchas respuestas aquí de diferentes tipos. En general, el ruido es algún tipo de señal no deseada en lugar de la señal que está utilizando. Al igual que el ruido de audio, hay varios tipos, incluido el ruido fuera de banda que se puede comparar con el silbido que se puede escuchar, pero está muy por encima de las frecuencias que está escuchando. .

Luego hay ruido correlacionado. El equivalente de audio sería el zumbido de un motor cuando intentas enumerarlo para reflexionar. Tiene una frecuencia o repetición específica y puede correlacionarse con un motor o equipo en funcionamiento.

Luego está el ruido aleatorio, no ondulado. Este es un ruido que ocurre de forma aleatoria, generalmente por componentes electrónicos ruidosos o por la entrada de radiación externa: tiene todas las frecuencias. El ruido del viento, el silbido en discos o cintas antiguas, la radio estática son ejemplos de esto. La radio estática es un ejemplo de ruido electrónico que se convierte en ruido de audio. Están muy relacionados

En electrónica, el ruido entra por una serie de mecanismos. Eso requiere una larga explicación para sí mismo.

Answer 3

Son impulsos electromagnéticos, ondas y picos no deseados que los dispositivos eléctricos suelen emitir involuntariamente. La fuente más común de estos son los dispositivos inductivos (que contienen bobinas) como motores, relés, alternadores, etc. Los dispositivos de alimentación de conmutación que usan PWM también tienden a emitir un poco de ruido. El ruido electromagnético puede interferir con algunos dispositivos al inducir corrientes en sus circuitos y provocar su mal funcionamiento.

Si tiene un osciloscopio, puede captar fácilmente incluso el ruido de los transformadores de las luces fluorescentes (también contienen bobinas) simplemente ajustando la escala de tiempo y VPP.

Los dispositivos como los teléfonos celulares producen naturalmente ondas electromagnéticas y en algunos contextos se considera ruido electrónico como en un avión en el despegue / aterrizaje y en un hospital.