1.30 Ruído em Circuitos Elétricos Lineares
Considerando o circuito de duas portas abaixo, a fonte V gera o sinal incidente
no circuito e a resistência interna da fonte, R1, gera o ruído
térmico incidente. Como o circuito elétrico é linear
e o ruído possui média nula, as densidades espectrais do
sinal e do ruído são processadas pelo circuito de forma independente.
Infelizmente os circuitos elétricos geram, além do ruído
térmico, outros tipos de ruído, como o ruído shot
e o ruído flicker que surgem nas junções de
materiais diferentes em transistores bipolares e MOSFET, respectivamente,
cujas funções de distribuição de probabilidade
também são gaussianas. Estes ruídos juntamente com
o ruído térmico indicam que qualquer circuito físico
não somente transmite, mas adiciona ruído. Num amplificador,
por exemplo, o ruído é mais amplificado que o sinal.
O parâmetro que quantifica o ruído gerado internamente
num circuito elétrico linear é a figura de ruído
a qual é definida como sendo a razão entre as relações
sinal-ruído na entrada e na saída do circuito.
(1-47)
Nota-se pelo resultado acima que se o circuito não adicionar ruído,
mas simplesmente o transmitir, a figura de ruído passa a ser unitária.
Caso contrário, o valor da figura de ruído é sempre
maior que a unidade. A figura de ruído é adimensional.
Uma vez conhecida a figura de ruído, que é mais um parâmetro
inerente ao circuito, é possível determinar a densidade
espectral de ruído transmitido.
(1-48)
Visto que a faixa de frequências de operação encontra-se
abaixo de 1 THz, considera-se, a partir de (1-46), que o ruído térmico
gerado por R1 possui densidade espectral constante em relação
à frequência. Devido a esta semelhança com o comportamente
da luz branca na faixa visível do espectro, é comum a denominação
ruído branco.
Universidade Federal do Paraná
- Departamento de Engenharia Elétrica
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