Ejercicios De Ruido

Nombres: Nicolás González Lara y Luis Moncada

1) Para un amplificador que está trabajando a un temperatura de 27C con un ancho de banda de 20KHZ, determine: a) La densidad de potencia de ruido No, b) La potencia total de ruido N, c) El voltaje de ruido rms para una resistencia interna de 50Ohms y una resistencia de carga de 50Ohms.

a) Densidad de ruido

No = KT = (1.38x10^-23)(300°K)

No = 4.14x10^-21 [w/Hz]

b) Potencia de ruido total

N = KTB = No * 20000

N = 8.28x10^-17 watts

C) Vn = (4RKBT)^1/2

Vn = 1.287 x 10^-7 Vrms

2) a) Determine la potencia de ruido para un amplificador que funciona con temperatura de 400C con ancho de banda de 1MHz. b) Determine la disminución de potencia de ruido en decibeles, si la temperatura decrece a 100C. c) Determine el aumento de la potencia de ruido si el ancho de banda se duplica.

a) N = KTB = (1.38x10^-23)(673°K)(1x10^6Hz)

N = - 140.32 dB

b) N1 = KT1B = (1.38x10^-23)(373°K)(1^6Hz)

N1 = -142.88

|N1|-|N| = 2.56 dB

c) N2 = KTB2 = (1.38x10^-23)(673°K)(2^6Hz)

N2 = -137.31 dB

|N| – |N2| = 3.009 dB

3) Cuál es la relación señal a ruido de un sistema en dB si el voltaje de la señal es de 5.07V y el voltaje del ruido es 200uV. Determine la potencia en dBm tanto de la señal como del ruido si se mide sobre una resistencia de 50Ohms.

SNRv = Vs/Vn = (5.07V)/(200x10^-6 V)

SNRv [dB] = 20 Log [(5.07V)/(200x10^-6 V)]

SNRv [dB] = 88.07 dB

Ps = Vs^2 /R

Ps = 5.07^2 /50

Ps = 0.5141 watts

Ps = 27.11 dBm

Pn = Vn^2 /R

Pn = 5.07^2 / 50

Pn = 8x10^-10 watts

Pn = -60.97dBm

4) Un sistema de comunicaciones tiene una SNR de 45dB en la antena, si el amplificador de entrada tiene una ganancia de 20 Veces y una potencia de ruido de -10dB. Determine el índice de ruido y el Factor de ruido.

F = SNR in / SNR out

SNR in = 10 Log (Ps/Pn)

45 dB = 10 Log (Ps/0.1w)

Psin = 3162.28 watts

Psout = 20 x Psin

Psout = 63245 watts

Pnout = 20 x Pnin

Pnout = 2 watts

SNRout = Psout/Pnout

SNRout = 31622.5

NF = 10 Log (SNR in/ SNR out)

NF = 4.12 x 10^-5

F = SNR in/ SNR out

F = 1.000009487

5) Determine la potencia total, el índice de ruido y el factor de ruido para tres amplificadores en cascada, cada uno con índices individuales de 3dB y ganancias de 20dB.

FT = F1 + [(F2-1)/A1] + [(F3)/A1*A2]

FT = 2 + [2-1/20] +[2-1/20*20]

FT = 2.053

Nft = 10 log(FT)

Nft = 3.123dB

SNR out = 0.1223dB menos que SNRin

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