Calculadora do Sistema
Insira o ganho e a figura de ruído para cada estágio da sua cadeia de recepção. Os valores totais do sistema serão atualizados automaticamente.
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Figura de Ruído Total (dB)
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Ganho Total (dB)
Conceitos Fundamentais
Esta ferramenta ajuda você a entender como o desempenho de componentes individuais afeta a sensibilidade geral de um sistema, como um receptor de rádio. Os dois parâmetros principais são a Figura de Ruído e o Ganho.
Figura de Ruído (NF): Uma medida da degradação na relação sinal-ruído (SNR) causada por um componente. É expressa em decibéis (dB). Uma figura de ruído menor é melhor, pois significa que o componente adiciona menos ruído indesejado ao sinal.
Ganho: Uma medida da capacidade de um componente de aumentar a potência de um sinal, também expressa em dB. Um ganho alto amplifica tanto o sinal quanto o ruído presente na entrada do componente.
Em uma cadeia de componentes (uma cascata), a figura de ruído do primeiríssimo componente tem o impacto mais significativo na figura de ruído total do sistema. É por isso que um Amplificador de Baixo Ruído (LNA) é o primeiro bloco crítico em receptores sensíveis.
A Fórmula de Friis
A calculadora utiliza a fórmula de Friis para determinar a figura de ruído total de um sistema em cascata. A fórmula mostra que o ruído de cada estágio subsequente é dividido pelo ganho total de todos os estágios precedentes, diminuindo seu impacto.
Ftotal = F1 + (F2 - 1)/G1 + (F3 - 1)/(G1G2) + ...
Nota: A fórmula usa o Fator de Ruído (F) e o Ganho (G) em termos lineares, não em dB. A calculadora cuida de todas as conversões para você.
Contribuição de Ruído por Estágio
Este gráfico visualiza a contribuição de cada estágio para o fator de ruído total do sistema. Observe como a contribuição do primeiro estágio é tipicamente a maior. Altere os valores na calculadora acima para ver como o gráfico reage instantaneamente.
Perguntas Frequentes
O Fator de Ruído (F) é uma razão linear da SNR de entrada para a SNR de saída. A Figura de Ruído (NF) é simplesmente o Fator de Ruído expresso em decibéis: NF (dB) = 10 * log10(F).
Como a fórmula de Friis demonstra, a contribuição de ruído de qualquer estágio é reduzida pelo ganho total dos estágios antes dele. Como o primeiro estágio não possui ganho precedente para reduzir sua contribuição, sua própria figura de ruído é somada diretamente ao total do sistema. Portanto, usar um componente com baixa figura de ruído e ganho razoável no primeiro estágio é crucial para o design de sistemas sensíveis.
Sim. A Figura de Ruído é definida em relação a uma temperatura padrão, tipicamente 290 K (cerca de 17°C). A potência de ruído real gerada por um componente depende de sua temperatura física. Para a maioria dos cálculos padrão, assume-se a temperatura de referência, mas em aplicações de alta precisão, como radioastronomia ou comunicação por satélite, a Temperatura de Ruído é frequentemente usada em vez da Figura de Ruído para maior precisão.
