Densité spectrale de bruit
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En télécommunications et en électronique, la densité spectrale de bruit se définit comme la densité de bruit présente dans un signal, rapporté à une bande passante de 1 Hz. On distingue la densité de puissance, exprimée en V²/Hz, de la densité de tension, exprimée en V/√Hz.
La densité spectrale de bruit est généralement utilisée pour spécifier les exigences de bruit d'un composant ou d'un système électronique.
Formules[modifier | modifier le code]
Bruit blanc[modifier | modifier le code]
La densité spectrale de puissance d'un bruit blanc peut se calculer suivant cette formule :
S = P / ΔF (V²/Hz)
- P est la puissance de bruit
- ΔF est la bande passante
Le bruit thermique dans une résistance est typiquement un bruit blanc, exprimé suivant la formule S = 4 k T R
La densité spectrale de tension d'un bruit blanc s'exprime :
N = √S = U / √ΔF (V/√Hz)
La tension efficace de bruit s'exprime :
E = N x √ΔF (V)
- E est la tension efficace (également appelée tension rms)
Bruit dans un circuit[modifier | modifier le code]
Le bruit dans un circuit de gain unitaire est calculé comme la somme des puissances de bruit, ou la somme quadratique des tensions de bruit :
Stot = S1 +... + Si
Ntot = √(N1² +... + Ni²)
- i représente le nombre de sources de bruit du circuit
Dans le cas de circuits à gain non unitaires (c'est-à-dire la plupart des cas), la méthode est de calculer le bruit ramené en sortie (ou en entrée), ceci en multipliant (ou divisant) le bruit dans une partie A du circuit par le gain du circuit entre le point A et la sortie (ou l'entrée).
Applications[modifier | modifier le code]
Ce genre d'information est important lors du choix de composants électroniques ou mécaniques.
Par exemple, un accéléromètre de 14 bits de résolution sur une échelle de ± 1 g mais avec un bruit plus élevé qu'un autre à 12 bits en µg/√Hz donnera certes des valeurs à 0,122 mg près, mais ne pourra peut-être pas rivaliser avec ce modèle de 12 bits de résolution qui aura un bruit inférieur. En effet, si sur la même échelle ± 1 g le modèle 12 bits est précis à 2 mg près en éliminant la partie bruitée et le modèle 14 bits est précis à 2,5 mg près en éliminant la partie bruitée, on comprend bien l'importance de ce facteur qui rend le modèle à 12bits plus intéressant.
Bibliographie[modifier | modifier le code]
