Entonces, soy un estudiante de física que se lanzó a una clase de electrónica con muy poca experiencia con circuitos, amplificadores y similares. Entonces, perdóneme si mi pregunta es trivial o está totalmente equivocada.
Estoy trabajando en el siguiente problema.
Considere la densidad espectral de ruido de la combinación de amplificador / filtro que se muestra a continuación. Puede suponer que el filtro y el amplificador son silenciosos / ideales. \ $ R = 10 ^ 5 \ Omega \ $, y la ganancia de voltaje del amplificador es 100. Considere solo el ruido térmico en el problema. La respuesta de amplitud del filtro tiene una respuesta distinta de cero solo entre 10 y 30 Hz y entre 50 y 70 Hz. T = 300K. Suponga que no hay carga de ninguno de los voltajes en este sistema.
a) Dibuje un esquema de la densidad espectral de potencia de ruido \ $ (V ^ 2 / Hz) \ $ después del amplificador y etiquete cuantitativamente todos los valores importantes del gráfico.
b) Calcule el voltaje rms fuera del amplificador.
Sé que la densidad espectral de la potencia de ruido viene dada por: $$ S_t (f) = 4K_B T R = \ frac {\ overline V_n ^ 2} {\ Delta f} $$
Podría necesitar ayuda para comenzar con la parte a, estoy un poco confundido sobre cómo trazar esta función dado el amplificador configurado arriba. Mi principal fuente de confusión es cómo aplicar el filtro, no sé cómo calcular el voltaje de salida a partir de la información proporcionada. Sé que dado que solo estoy tratando con el ruido térmico, la gráfica será una función constante relacionada con \ $ 4K_B TR \ $, pero tengo la fuerte sensación de que el filtro y el amplificador afectarán la gráfica de alguna manera.
En cuanto a la parte b, me gustaría confirmar que lo hice correctamente.
$$ \ begin {align} V_ {rms} = \ sqrt {4K_B TR \ Delta f} = \ cases {\ sqrt {4K_B TR (30-10)} \, \, \, \, \ text { para} \, \, 10 \ le f \ le 30 \\ \ sqrt {4K_B TR (70-50)} \, \, \, \, \ text {for} \, \, 50 \ le f \ le 70 \\ 0 \, \, \, \, \, \, \, \, \ text {de lo contrario}} \\ = \ cases {5.75 \ times 10 ^ {- 10} \, \, \ text {for} \ , \, \ Delta f = 20 \\ 0 \, \, \ text {de lo contrario}} \ end {align} $$
Pregunta lateral, ¿hay alguna manera de publicar ecuaciones en línea en este sitio? Esta es mi primera pregunta publicada en Electrical Engineer.
Cualquier ayuda es apreciada, gracias.