Ejemplo de Ruido Industrial

Análisis de ruido de un amplificador de instrumentación

.- Se necesita amplificar la señal que genera un transductor, que tiene un valor máximo de 5 Vrms , una impedancia interna de 50 Ω y un espectro frecuencial inferior a 200 Hz. Para ser procesada por convertidor A/D, que posee un rango dinámico de ±10V. Y para ello se tiene que diseñar un amplificador diferencial de Ad=1000. Diseñar el amplificador utilizando alternativamente los amplificadores operacionales AD741, TL081 y con el amplificador de instrumentación AD522. Para cada uno de ellos, realizar una estimación de los niveles ruidos que se generan y en particular, determinar:       El nivel rms de ruido en la entrada del A/D.       La relación señal/ruido que se consigue y       El número máximo de bits en el convertidor compatible con el ruido que se     genera. Diseño utilizando el amplificador AD741.                                                           Siendo: fh= BW =1KHz      fl = Hz eno2 = 4 10 −16 V 2 / Hz   fce = 1kHz ino2 = 3.010−25 A2 / Hz  fci = 3kHz R p = Rn = R1 // R2 = R1 = 1KΩ vorms = 1001 2.46 10 −12 + 9.21 10 −15 + 5.16 10 −15 = 1.6 mVrms SNR =  10mv           = 6250 = 76 dB                       20× 2 −( N +1) > 3 × 1.6 10 −3 ⇒ N < 11.024bits          1.6mV / 1000 b) Diseño utilizando el amplificador TL081. f H = BW = 4 KHz f L = 10 Hz 2eno = 5.2 10 −16 V 2 / Hz f ce = 0.1KHz 2ino = 0 A2 / Hz R p = Rn = R1 // R2 = R1 = 1KΩ 

Es del mismo orden de magnitud que en el caso del AD741. c) Diseño utilizando el amplificador de instrumentación AD522. vopp(0.1Hz-10KHz) = 1.5 mVpp~                   ~1.5/3 =0.5 mVrms SNR=5mVrms/0.5µVrms=10000=80 dB