# Elettronica pratica/Rumore nei circuiti elettronici

Elettronica pratica
Copertina Tutti i moduli · Sviluppo

## Introduzione

* Scopo di questo libroElettronica pratica/Scopo
* PrerequisitiElettronica pratica/Prerequisiti
* PrefazioneElettronica pratica/Prefazione

## Capitolo 1. Basi di elettrotecnica

* Carica elettrica e legge di CoulombElettronica pratica/Carica elettrica e legge di Coulomb
* Celle elettricheElettronica pratica/Celle elettriche
* ResistoriElettronica pratica/Resistori
* CondensatoriElettronica pratica/Condensatori
* InduttoriElettronica pratica/Induttori
* PileElettronica pratica/Pile
* Altri componentiElettronica pratica/Altri componenti
* Leggi delle tensioni e correnti CCElettronica pratica/Leggi delle tensioni e correnti CC
* Analisi nodaleElettronica pratica/Analisi nodale
* Analisi di reteElettronica pratica/Analisi di rete
* Circuiti equivalenti Thevenin e NortonElettronica pratica/Circuiti equivalenti Thevenin e Norton
* Analisi circuitale in CCElettronica pratica/Analisi circuitale in CC
* Strumenti di misuraElettronica pratica/Strumenti di misura
* Rumore nei circuiti elettroniciElettronica pratica/Rumore nei circuiti elettronici

## Capitolo 2. Circuiti in CA

* Corrente e tensione in CAElettronica pratica/Corrente e tensione in CA
* FasoriElettronica pratica/Fasori
* ImpedenzaElettronica pratica/Impedenza
* Stato stazionarioElettronica pratica/Stato stazionario

## Capitolo 3. Analisi transitoria

* Circuito RCElettronica pratica/Circuito RC
* Circuito RLCElettronica pratica/Circuito RLC

## Capitolo 4. Circuiti analogici

* Circuiti analogiciElettronica pratica/Circuiti analogici
* Valvole elettronicheElettronica pratica/Valvole elettroniche
* DiodiElettronica pratica/Diodi
* AmplificatoriElettronica pratica/Amplificatori
* Amplificatori operazionaliElettronica pratica/Amplificatori operazionali
* Moltiplicatori analogiciElettronica pratica/Moltiplicatori analogici

## Capitolo 5. Circuiti digitali

* Circuiti digitaliElettronica pratica/Circuiti digitali
* Algebra BooleanaElettronica pratica/Algebra Booleana
* TTLElettronica pratica/TTL
* CMOSElettronica pratica/CMOS
* Circuiti integratiElettronica pratica/Circuiti integrati

## Elementi dei circuiti digitali

* TransistoreElettronica pratica/Transistore
* Porte logiche fondamentaliElettronica pratica/Porte logiche fondamentali
* Flip-FlopElettronica pratica/Flip-Flop
* ContatoriElettronica pratica/Contatori
* SommatoriElettronica pratica/Sommatori
* MultiplatoriElettronica pratica/Multiplatori

## Architettura dei computer

* RAM e ROMElettronica pratica/RAM e ROM
* RegistriElettronica pratica/Registri
* ALUElettronica pratica/ALU
* Unità di controlloElettronica pratica/Unità di Controllo
* I/O

## Appendice

* DefinizioniElettronica pratica/Definizioni
* FormuleElettronica pratica/Formule
* Passo di elaborazioneElettronica pratica/Passo di elaborazione (da collocare)
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## Rumore Elettrico

    ogni forma indesiderata di energia che tenda ad interferire con la ricezione propria ed accurata e riproduzione di segnali voluti.

## Classificazione
### basata su

* rumore esterno
** atmosferico
** extraterrestre
*** solare
*** cosmico
** industriale
* rumore interno
** agitazione termica
** rumore granulare
** rumore del tempo di transito
** rumore di sfarfallio
** sorgenti eterogenee

#### Rumore termico

Rumore termico: pure noto come "rumore di Johnson" o "rumore bianco".
$P_{n}\propto \ T\;\delta \!f=k\,T\;\delta \!f$
dove k = costante di Boltzmann's = 1.38x10$^{-23}$J/K
       T = temperatura assoluta, K = 273 + °C
       δ f = larghezza di banda d'interesse
       P$_n$ = uscita massima di potenza di rumore di un resistore
$P_{n}={\frac {V^{2}}{R_{L}}}={\frac {\left({\frac {V_{n}}{2}}\right)^{2}}{R}}={\frac {V_{n}^{2}}{4R}}$
$V_{n}^{2}=4RP_{n}=4RkT\;\delta \!f$
$V_{n}={\sqrt {4kT\;\delta \!f\;R}}$

#### Rumore granulare

$i_{n}={\sqrt {2ei_{p}\;\delta \!f}}$
dove i$_n$ = corrente effettiva del rumore granulare
    e = carica di un elettrone = 1.6x10$^{-19}$C
    i$_p$ = corrente continua
    δ f = larghezza di banda del sistema.

## Calcolo del rumore
#### Somma di rumori di sorgenti diverse

tensioni di rumore:
$V_{n,1}={\sqrt {4kT\,\delta \!f\,R_{1}}}$
$V_{n,2}={\sqrt {4kT\,\delta \!f\,R_{2}}}$
$V_{n,tot}={\sqrt {{V_{n,1}^{2}}+{V_{n,2}^{2}}+...}}={\sqrt {4kT\,\delta \!f\,R_{tot}}}$
dove R$_{tot}$ = R$_1$+R$_2$+...

#### Somma di rumori di amplificatri in cascata

$R_{eq}=R_{1}+{\frac {R_{2}}{A_{1}^{2}}}+{\frac {R_{3}}{{A_{1}^{2}}{A_{2}^{2}}}}$

## Metodi di ruduzione dei rumori
### Trasmissione / ricezione con segnali differenziali ( detti anche bilanciati )

Una trasmissione ricezione in tecnica bilanciata è un metodo per trasmettere delle informazioni elettricamente tramite due segnali complementari inviati via due cavi separati. Questa tecnica può venire usata sia per segnali analogiche, come ad esempio per i sistemi audio, che per segnali digitali, come in RS-422, RS-485, PCI Express e USB, AES-EBU, Ethernet. Il vantaggio principale consiste nel fatto che una linea bilanciata è fortemente immune ai disturbi elettromagnetici e permette pertanto la trasmissione di segnali anche di basso livello a distanze notevoli. L'apparato trasmettitore divide il segnale in due segnali identici ma in opposizione di fase ( controfase ) e li trasmette con due conduttori separati. L'apparato ricevitore, dotato di ingresso "differenziale" è pertanto sensibile solamente alla differenza tra i due segnali e ignora quasi del tutto i segnali senza alcuna differenza fra di loro, ovvero i disturbi elettromagnetici perturbanti i conduttori. La capacità del ricevitore di ignorare i disturbi è detta " rapporto di reiezione in modo comune " ( CMRR Common Mode Rejection Ratio ) Tutte le connessioni Ethernet utilizzano questo metodo.

### Messa a terra efficace

Una messa a terra dei segnali efficace mantiene zero tensione a dispetto di quanta corrente scorra dentro alla terra o fuori.