Reduzca la potencia del ruido de salida mientras mantiene constante el ancho de banda de entrada

Supongamos que nuestra fuente de señal tiene un ruido de fondo blanco. La salida de esta fuente está conectada a nuestro sistema. Sabemos que aumentar el ancho de banda de entrada del sistema conduce a que fluya más ruido hacia el sistema y, por lo tanto, a una mayor potencia de ruido.

¿Hay alguna forma de desacoplar de alguna manera el ancho de banda de entrada del sistema y la potencia de ruido alimentada al sistema, de modo que la potencia del ruido sea independiente del ancho de banda de entrada del sistema visto por la fuente?

Si descubres esto, muchas personas querrán hablar contigo porque sería una tecnología increíble.
Podría hacer un amplificador que contribuya con tanto ruido propio que el ruido de la fuente sea insignificante.

Respuestas (2)

¿Hay alguna forma de desacoplar de alguna manera el ancho de banda de entrada del sistema y la potencia de ruido alimentada al sistema, de modo que la potencia del ruido sea independiente del ancho de banda de entrada del sistema visto por la fuente?

Sí, se llama filtrado y específicamente filtrado de paso bajo. Sin embargo, si desea medir frecuencias de señal válidas por encima del corte del filtro, tiene un problema: el ruido se filtra de la misma manera que las señales.

Por otro lado, si conoce la frecuencia de su señal, puede construir un filtro que abarque firmemente esa frecuencia y, en una medida razonablemente grande, elimine el ruido excepto el que está en la banda de paso de ese filtro.

Así es como funciona un receptor de radio: filtra la entrada al ancho de banda aproximado de la señal modulada y todo el resto del ruido queda bastante bien excluido. Es más notable en los receptores de radio que citan una cifra de sensibilidad (generalmente alrededor de -90 dBm). Si la radio tiene un ancho de banda más ajustado, esa cifra puede superar fácilmente los -110 dBm porque el filtrado puede ser mucho más ajustado.

Por supuesto, si puede congelar la fuente de la señal (y el ruido producido anteriormente era de naturaleza térmica), esto puede ayudar mucho, pero es posible que no le interese tener un montón de tanques de helio o nitrógeno tirados por ahí.

Ja, iba a dejar una nota sobre el ruido blanco que tiene la misma potencia de ruido para cada unidad de ancho de banda.

Pero, si tiene una fuente de ruido 1/f, y mira el ruido con un filtro de paso de banda Q constante. Encontrará que el ruido permanece constante a medida que baja la frecuencia del filtro. (A medida que disminuye la frecuencia, el ancho de banda también se reduce). Así que aquí hay un caso (ideal) en el que puede cambiar el ancho de banda y mantener constante la potencia del ruido.