¿Por qué este es el rango dinámico máximo en un analizador de espectro?

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En el popular AN 150 de Keysight hay una gráfica de amplitudes de ruido y armónicos versus el nivel de la señal de entrada en el mezclador (página 57).

Se indica que el n-ésimo rango dinámico máximo se da en la intersección de las líneas de ruido y n-ésimo armónico (es decir, cuando tanto el ruido como el n-ésimo armónico son de la misma amplitud).

Me cuesta entender por qué esto es así. Como lo veo, uno puede cambiar el nivel de la entrada del mezclador para realizar algún tipo de compensación entre la SNR y la distorsión armónica. Entonces, ¿qué criterios se siguen para indicar que cuando ambos efectos son igualmente relevantes el rango dinámico es máximo?

    
pregunta Tendero

2 respuestas

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La relación señal a ruido empeora a medida que disminuye el nivel de la señal.

La relación señal a distorsión empeora a medida que aumenta el nivel de la señal.

El rango dinámico es la relación del nivel de señal a cualquier señal, ruido o distorsión no deseados.

Por lo tanto, hay un nivel de señal donde estas dos señales no deseadas son iguales. A cada lado de ese nivel, una u otra señal no deseada empeora y domina. En ese nivel, el rango dinámico es el mejor.

Tenga en cuenta que el nivel de ruido depende del ancho de banda de la resolución, mientras que el nivel de distorsión no lo hace. Por lo tanto, el nivel óptimo de rango dinámico cambia con el ancho de banda.

    
respondido por el Neil_UK
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Su analizador de espectro no puede distinguir entre los componentes de señal, ruido y distorsión, solo mide la potencia. Si intenta reducir la señal para reducir la distorsión, el ruido domina y su SNR disminuye (ya que el ruido permanece igual pero la señal es más débil). Si aumenta la señal, tiene más SNR en la entrada, pero la no linealidad del mezclador da como resultado espolones de salida más grandes, y a medida que estos componentes aumentan más rápidamente que la señal (si se duplica la potencia de la señal, la potencia en la distorsión aumenta más más del doble) su SNR sigue disminuyendo (en este caso, el componente de ruido también representa la distorsión y, por lo tanto, a menudo se denomina "SINAD" para señal-ruido-y-distorsión.

Una vez más, como dije, su analizador de espectro no puede distinguir la diferencia entre ruido y distorsión, reducir uno para mejorar el otro no tiene sentido (ya que al final todavía tiene la misma cantidad de energía no deseada).

En otras palabras, su declaración

  

Tal como lo veo, uno puede cambiar el nivel de entrada del mezclador para realizar algún tipo de compensación entre la SNR y la distorsión armónica.

Es falso: el mezclador está en su nivel de potencia óptimo y, por lo tanto, ir más alto no aumentará el rendimiento.

    
respondido por el Joren Vaes

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