INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITÉCNICO

“SANTIAGO MARIÑO”

ESCUELA DE INGENIERÍA ELECTRONICA

EXTENSIÓN MATURÍN

Alumno: Luis Anton. C.I V- 12.664.997

Comunicaciones

Escuela 44

Materia Virtual

Contenido

El Ruido:

A pesar de ser el enemigo de las telecomunicaciones es un aliado de los ingenieros en las telecomunicaciones, ya que de no haber ruido en las transmisiones, no habría ingenieros cuya función fuera eliminar su efecto.

Así como en el lenguaje cotidiano el ruido es aquello que molesta, que perturba, que impide realizar alguna tarea, el ruido en las telecomunicaciones es todo aquello que modifica el contenido de información de una señal. Como la fuente desea que la información llegue a su destino lo más parecida a aquella generada por la fuente, el hecho de que se introduzca ruido actúa en contra del proceso de comunicación. El ruido en las telecomunicaciones es, por lo tanto, una distorsión: en el sonido, en el caso de la telefonía; en la imagen, en el caso de la televisión; errores en el caso de la telegrafía, etc. No es posible hasta el momento tener un sistema de comunicaciones en el cual no haya ruido. Pero, por fortuna, los distintos procesos de ruido en los canales han sido modelados matemáticamente, de manera tal que estos modelos reflejen con verdad la realidad, por tanto, el efecto del ruido pueda ser disminuido.

Clasificación y Fuentes de Ruido:

Principalmente el ruido puede clasificarse o dividirse en dos categorías principales:

� Correlacionada: Implica una relación entre señal ruido. El ruido Correlacionado es producido por amplificaciones no lineales e incluye armónicos y distorsión de intermodulación, que son dos formas de distorsión no lineal:

� Distorsión armónica: Se define como la producción de armónicos de una señal originada por una mezcla no lineal. Los Armónicos son múltiplos enteros de la señal original de entrada, la señal original es la primer armónica y se conoce como la frecuencia fundamental.

� Distorsión de Intermodulación: se refiere a la generación indeseable de productos cruzados que son la suma o restas de frecuencias.

� No correlacionado: Los ruidos correlacionados son independientes de la señal y existen en su ausencia o en su presencia. La señal es perturbada por ellos y no los determina.

Dentro del ruido No Correlacionado se tiene el ruido externo, el cual se produce fuera del sistema que trata la señal, es decir, medios de comunicación, circuitos, amplificadores; se genera en un punto del sistema como consecuencia de acoplamiento eléctrico o magnético con otro punto del propio sistema, o con otros sistemas naturales.

Las principales fuentes de ruido externo son los de tipo atmosférico, extraterrestre y los creados por el hombre. También se tiene el ruido interno, que es la interferencia eléctrica generada dentro de un diseño o circuito. Existen tres formas de generar ruido interno que son: Ruido de disparo, transito y térmico.

Fuentes típicas de interferencia son:

1. La red eléctrica de potencia, que en Venezuela es de 60 Hz, es la principal fuente de interferencia, ya que es omnipresente y que por ella fluyen altos niveles de intensidades.

2. Las variaciones de la temperatura, y los gradientes de temperaturas en los sistemas electrónicos tienen una gran influencia sobre todos los dispositivos semiconductores.

3. Los golpes y vibraciones mecánicas generan fallos y micro-interrupciones en las conexiones y soldaduras deficientes.

4. Los motores de explosión, generan una señal disruptiva de alta potencia y con un espectro frecuencial muy amplio en el rango entre 30 y 300 MHz.

5. Los sistemas digitales se alimentan mediante intensidades que cambian de forma impulsiva durante los cambios de estado, a la frecuencia del reloj. Su magnitud y espectro frecuencial es fuertemente dependiente de los tiempos de cambio entre estados.

6. Los conmutadores de potencia generan impulsos de gran amplitud que son fuente de intensas interferencias. Los conmutadores electrónicos basados en tiristores, y dispositivos electrónicos de conmutación, que se utilizan en el control de motores y fuentes de potencia, son generadores de ruidos de amplio espectro, como consecuencia de la rapidez de sus cambios y del nivel de las intensidades que conmutan.

7. La escobillas de los colectores de los motores eléctricos constituyen unos interruptores mecánicos que operan a gran velocidad, y que generan un ruido con espectro entre 1 y 10 KHz.

8. Las descargas de arco que se producen en los sistemas de muy alta tensión, cuando están en mal estado, o cuando la atmósfera en la que operan es húmeda, proporciona un espectro blanco de gran amplitud.

9. En las lámparas de descarga, como los tubos fluorescentes o de neón, generan un ruido de interferencia con espectro relevante por encima de 1 MHz. En este caso, un elemento de filtro, como puede ser una inducción que trate de mantener constante la corriente, lo reduce drásticamente.

10. Otras fuentes de interferencias habituales son los equipos que operan con espectros frecuenciales muy estrechos, como los generadores de RF magnetrones, equipos de soldadura y cualquier tipo de transmisor.

Relación Señal / Ruido (S/N):

Se denomina relación señal - ruido al flujo del ruido por la señal esto se denota en decibelios (dB), existe algo llamado distorsión esto depende de su potencia, de la distribución espectral respecto al ancho de banda y la naturaleza de la señal.

La relación señal a ruido sirve para medir el desempeño de un sistema frente al ruido, midiendo a la salida del receptor cuando se capta una señal de entrada corrompida por el ruido.

La potencia S de la señal desempeña un papel dual en la transmisión de información. Primero, S está relacionada con la calidad de la transmisión. Al incrementarse S, se reduce el efecto del ruido de canal, y la información se recibe con mayor exactitud, o con menos incertidumbre. Una mayor relación de señal a ruido S/N permite también la transmisión a través de una distancia mayor. En cualquier caso, una cierta S/N mínima es necesaria para la comunicación.

Factor Ruido:

El factor de ruido (F) de acuerdo al comité de estandarización de la IEEE es

una figura de merito que permite cuantificar la degradación que sufre la señal al

atravesar un sistema. Estrictamente el factor de ruido de un elemento de dos

puertos es la relación entre la potencia de ruido de salida por unidad de ancho de

banda y la porción de ese ruido causado por la fuente conectada en el puerto de

entrada el elemento, medido a una temperatura ambiente 298 grados kelvin.

Mezclado Lineal y No Lineal:

El mezclado es el proceso de combinar dos o más señales y es un proceso

esencial en comunicaciones electrónicas. En esencia hay dos formas en las que

se pueden combinar o mezclar las señales; Lineal y No lineal

SUMA LINEAL La suma lineal se presenta cuando se combinan dos o más

señales en un dispositivo lineal, como puede ser una red pasiva o un amplificador

de señal pequeña. Las señales se combinan de tal manera que no se producen

nuevas frecuencias, y la forma de onda combinada no es más que la suma lineal

de las señales individuales. En la industria de grabación de audio, a veces se

llama mezclado lineal a la suma lineal; sin embargo en las radiocomunicaciones, el

mezclado implica un proceso no lineal. Suma Lineal Ejemplo En los sistemas de

audio de alta fidelidad es importante que el espectro de salida solo contenga las

frecuencias originales de entrada; en consecuencia, se prefiere la operación lineal.

Sin embargo, en las radiocomunicaciones, donde es esencial la modulación, a

veces es necesario el mezclado no lineal.

MEZCLADO NO LINEAL El mezclado no lineal sucede cuando se combinan

dos o más señales en un dispositivo no lineal, como por ejemplo un diodo o un

amplificador de señal grande. En el mezclado no lineal, las señales de entrada se

combinan en forma no lineal y producen componentes adicionales de frecuencia.

Distorsión Armónica:

Es un parámetro técnico utilizado para definir la señal de audio que sale de

un sistema. La distorsión armónica se produce cuando la señal de salida de un

sistema no equivale a la señal que entró en él. Esta falta de linealidad afecta a la

forma de la onda, porque el equipo ha introducido armónicos que no estaban en la

señal de entrada. Puesto que son armónicos, es decir múltiplos de la señal de

entrada, esta distorsión no es tan disonante y es más difícil de detectar.

Cuando se habla de los armónicos en las instalaciones de energía, son los armónicos de corriente los más preocupantes, puesto que son corrientes que generan efectos negativos. Es habitual trabajar únicamente con valores correspondientes a la distorsión armónica total (THD).

Tipos de equipos que generan armónicos:

• Fuentes de alimentación de funcionamiento conmutado (SMPS). • Estabilizadores electrónicos de dispositivos de iluminación fluorescente

• Pequeñas unidades de SAI (sistemas de alimentación ininterrumpida) o UPS

• En cargas trifásicas: motores de velocidad variable y grandes unidades de UPS.

Problemas producidos por los armónicos:

• Sobrecarga de los conductores neutros • Sobrecalentamiento de los transformadores • Disparos intempestivos de los interruptores automáticos • Sobrecarga de los condensadores de corrección del factor de potencia

Métodos para reducir los armónicos:

• Filtros pasivos • Transformadores de aislamiento • Soluciones activas • Tablero eléctrico compuesto con filtros R-L-C

Ruido de Intermodulación:

Cuando las señales de distintas frecuencias tienen que compartir el mismo

medio de transmisión puede producirse este tipo de ruido. El efecto del ruido de

intermodulación es la parición de señales a frecuencias que sean siempre la suma

o diferencia de las dos frecuencias originales, o múltiplos de estas.