Un basso

Il rumore è intorno a noi e, mentre il rumore acustico è facile da individuare utilizzando le nostre orecchie, il rumore elettronico è molto più difficile da quantificare anche con gli strumenti giusti. Un analizzatore di spettro è lo strumento più conveniente per le misurazioni del rumore, ma aggiunge anche rumore proprio a qualunque segnale tu stia guardando. [Limpkin] ha lavorato sulla misurazione di segnali di rumore molto piccoli utilizzando un analizzatore di spettro e ha condiviso i suoi risultati in un post completo sul blog.

L'obiettivo che si era prefissato era quello di misurare il rumore prodotto da un resistore da 50 Ohm, che è l'impedenza più comunemente riscontrata sugli ingressi e sulle uscite dei sistemi RF. La formula per la potenza del rumore Johnson-Nyquist ci dice che la tensione di rumore prevista in una larghezza di banda di un hertz è di soli 0,9 nanovolt: minuscola secondo qualsiasi standard e un ordine di grandezza inferiore al rumore di fondo di un tipico analizzatore di spettro. [Limpkin] ha quindi progettato un amplificatore e un buffer di segnale per aumentare il segnale di rumore di un fattore 100, utilizzando amplificatori operazionali a rumore ultrabasso alimentati da una coppia di batterie da nove volt.

C'era però un problema con questo circuito: qualsiasi tensione continua vagante presente al suo ingresso sarebbe stata amplificata a livelli che avrebbero potuto danneggiare la sensibile porta di ingresso dell'analizzatore. Per evitare ciò, [Limpkin] ha deciso di aggiungere un circuito clipper al suo amplificatore. Si tratta di una coppia di comparatori che monitorano continuamente la tensione di uscita dell'amplificatore e la scollegano tramite un interruttore al silicio se supera i 200 millivolt. [Limpkin] ha confezionato il suo circuito in un case splendidamente lavorato ed ha eseguito vari test per garantire che il clipper funzionasse in modo affidabile anche in presenza di transitori di ingresso veloci.

Con il clipper in posizione, era sicuro eseguire le misurazioni del rumore pianificate. Il risultato finale? Circa 0,89 nV, proprio come previsto dalla teoria. La misurazione dei segnali a livello di nanovolt richiede solitamente apparecchiature estremamente precise e molti trucchi per ridurre al minimo il rumore. A volte, però, il rumore è proprio ciò che serve per realizzare un trasmettitore radio. Grazie per il suggerimento, [alfonso32]!