Ruido

Variación aleatoria que afecta a las comunicaciones. Una de sus principales características es que es inevitable. Esto se debe a que toda comunicación que se realice a través de un medio físico (aire, cable, agua...) se ve afectado por las características físicas de mismo (temperatura, humedad, densidad...). En general, se considera ruido a todas las perturbaciones eléctricas que interfieren sobre las señales transmitidas o procesadas.

Según la proveniencia del mismo, se puede clasificar en:

Ruido Externo

Es el producido por todo aparato externo al sistema. Es inevitable en la mayoría de las ocasiones, pero se puede reducir su efecto fácilmente. Bastará con proteger las partes más sensibles metiéndolas en una jaula de Faraday (siempre y cuando se pueda y no entorpezca la comunicación).

Se subdivide en:

Ruido de equipos

Es el debido a equipos e instalaciones externos al sistema. Suele ser producido por las instalaciones eléctricas.

Ruido atmosférico

Es el producido por los rayos de las tormentas eléctricas. Se caracterizan por su alta potencia en intervalos muy breves de tiempo. A las señales que más afecta es a las señales de bajas frecuencias (AM, FM...).

Ruido espacial

Es el producido por los asteroides, es decir el sol, estrellas y otros astros. Estos afectan especialmente a los satélites, en concreto las manchas solares, son las que más perturbaciones producen. Las señales más afectadas son las altas frecuencias (VHF, UHF...).

Ruido interno

Es el ruido producido por el propio sistema o alguno de sus componentes. Este ruido depende, en gran medida, del diseño del sistema, debiéndose reducir en la medida de lo posible con la elección correcta de los componentes y ajustándose lo máximo posible a las características deseadas.

Se subdivide en:

Ruido térmico o blanco

Se denomina así (blanco) ya que su potencia es constante para todas las frecuencias. Al igual que la luz blanca es la conjugación de todas las frecuencias lumínicas. Se denomina así (blanco) ya que su potencia es constante para todas las frecuencias. Al igual que la luz blanca es la conjugación de todas las frecuencias lumínicas. Es independiente de la frecuencia y su valor responde a la fórmula:

$$P_n = k \cdot T \cdot B$$

$P_n$: Potencia del ruido en vatios

$k$: Constante de Boltzmann $1.38 \cdot 10^{23}$ $^J/_K$

$T$: Temperatura en Kelvin

$B$: Ancho de banda de la potencia de ruido en $Hz$

Solución: Reducir la temperatura o el ancho de banda.

Tensión de ruido. Responde a la fórmula:

$P = \frac{V^2}{R}$

Despejando de la fórmula del apartado anterior

$$V_N = 2 \cdot V_L = 2 \sqrt{k \cdot T \cdot B \cdot R}$$

Para que la fórmula se cumpla, las impedancias deben estar adaptadas; es decir, tanto la fuente como el receptor deben poseer la misma impedancia (para que la transmisión de energía sea máxima). De ahí la procedencia del "2", debido a que la tensión caerá la mitad en la resistencia generadora y la otra mitad de en la resistencia de la carga.

Shot noise

Consecuencia directa de la tensión. Es independiente de la frecuencia. Característicos de los dispositivos activos, como diodos, tubos, transistores... Es producido por el choque (shot) de los electrones contra la rejilla en los tubos o contra la unión de semiconductores de tipo P-N en los semiconductores de silicio.

En el caso de "diodos o tubos" responde a la fórmula:

$$I_N = \sqrt {2 \cdot q \cdot I_0 \cdot B}$$

En donde:

$I_0$: Intensidad por el dispositivo

$q$: carga del electrón $1.6 \cdot 10^{-11} C$

Ruido transitorio

Se da en transistores que trabajan a altas frecuencias de conmutación (microondas).

Ruido rosa

Sólo afecta a bajas frecuencias. Su nombre, igual que en el caso del ruido blanco (ver más arriba), se debe a una similitud con la luz. La luz roja es la de valor más bajo en frecuencia, de ahí el nombre. Se desconoce el motivo por el cual se produce.

Partition noise

Característico de los dispositivos de tres terminales, se produce en los dispositivos en los cuales la corriente es repartida, es decir entra por un terminal y sale por otros dos (ojo, esto es una similitud, los transistores no trabajan así). Se produce en todos los transistores. Como característica principal en los transistores de tipo "MOS", ese efecto o no se produce o es de un valor tan bajo que se puede considerar despreciable.