ŠUM

1. U elektronici postoje korisni signali i svi ostali, kojipredstavljaju šumove.Neželjeni i pogrešni signali nazivaju se šumovi!Kada kažemo signal, podrazumijevamo korisni signal.U audio uređajima, korisni signal je željeni zvuk;u video uređajima - željena slika;u informacionim sistemima - željena informacija;u mjernim sistemima – mjerena veličina... ŠUM

2. Signal / šum • Odnos signal šum (Signal to Noise Ratio, SNR) • predstavlja mjeru kvalitetakola/uređaja/sistema, adefiniše sa kao količnik snage korisnog signala Ps i snage šuma Pn

3. Vrste šuma • Na ulazu u prijemnik šum iz vanjskih izvora superponira se signalu informacije • šum iz prirodnih izvora i umjetno generirani šum • U prijemniku postoje izvori šuma koji dodatno povećavaju snagu ukupnog šuma • termički šum, šum sačme , 1/f šum

4. Šum generiran na sklopovima prijemnika • Termički šum • pojavljuje se na omskim otporima zbog nepravilnog toplinskog gibanja elektrona • 1928. J.B. Johnson– Johnsonov šum • Na priključnicama otpora R, prema Nyquistu, aritmetička sredina kvadrata napona šuma iznosi • k=1.38.10-23 J/K je Boltzmanova konstanta • T temperatura u K

5. Spektralna gustoća snage termičkog šuma približno je konstantna u području od 0 Hz do 4.3.109.T[Hz] (i za niže temperature iznad 10 GHz) bijeli šum

6. Šum sačme • Pojavljuje se kod elektronki i poluvodiča • kod poluvodiča uzrokovan je spontanom fluktuacijom nosilaca naboja kod prijelaza p-n spoja • Srednja kvadratna vrijednost struje šuma sačme dana je izrazom • gdje je q = 1.6.10-19 C • Šum sačme je također Gaussov bijeli šum

7. 1/f šum • Naziva se i ekscesni ili fliker šum • Povezan je s površinskim svojstvima poluvodiča • Značajan je na nižim frekvencijama • kod dobro izvedenih tranzistora značajan do 1 kHz • Zbog nelinearnih sklopova u prijemniku (mješalo, demodulator) može utjecati i na RF signal

8. Šum iz vanjskih izvora • U radiosustavima prijemna antena će iz okoline primati šum u radiofrekvencijskom području za koje je projektirana • U žičanim sustavima šum također ulazi iz vanjskog svijeta zbog elektromagnetske sprege • Optički sustavi su namanje osjetljivi na šum jer se signal prenosi svjetlošću koja ne interferira sa signalima u radiofrekvencijskom spektru • Prema izvoru šum iz vanjskih izvora dijelimo na • šum iz prirodnih izvora (norma CCIR 670 definira razine šuma) • šum umjetno generiran (ljudskom djelatnošću)

9. Šum iz prirodnih izvora • Atmosferski šum • 0.1(F=200 dB) do 30 MHz (F=0 dB) • elektrostatska pražnjenja u atmosferi (ovise o geografskom području, dobu dana i godišnjem dobu) • Šum Zemlje • termički šum F=0 dB • Šum svemirskih tijela • Sunce od 50 MHz (50 dB) do 100 GHz (10 dB)

10. Galaktički šum • maksimalan iz smjera galaktičkog centra, a minimalan iz smjera galaktičkih polova • 4 MHz (40 dB) do –16 dB na 2 GHz • Kozmički ili svemirski šum • zračenje crnog tijela (pozadinsko zračenje svemira) sa konstantnim raspodjelom spektra sa –20 dB

11. Umjetno generirani šum • Posljedica privrednih aktivnosti i sustava ometanja • Industrijski šum (u industrijskim zonama) • F= 90 dB na 0,3 MHz do 14 dB na 200 MHz (oklapanje uređaja kao zaštita) • Šum gradova i naselja • slično industrijskom šumu (prijevozna i transportna sredstva, komunikacijska i energetska postrojenja, kućanski aparati, medicinski i znanstveni uređaji)

12. Šum visokonaponskog paljenja u vozilima • izvor impulsnog šuma, od niskih frekvencija do 7 GHz • Traktori najniža razina šuma (dizelaši) • putnički automobili 10 dB iznad traktora • kamioni 3 do 5 dB iznad putničkih • motocikli 10 do 15 dB iznad putničkih • (potrebno je progušenje visokonaponskih oscilacija u sustavu paljenja – kraći vodovi visokonaponskih instalacija, visokofrekvencijske zavojnice, provodni kondezatori za blokadu) • električno paljenje smanjuje šum • Šum sustava za ometanje • uskopojasno i širokopojasno – generiraju se pseudoslučajni radio signali visokog inteziteta

13. Impulsni šum • Impulsni šum – karakteriziraju ga izdvojeni impulsi velikih amplituda • pojavljivanje impulsa opisuje se kao Poissonov slučajan proces, gdje je broj impulsa k u nekom intervalu T0 dan vjerojatnošću •  je očekivani srednji broj impulsa u jedinici vremena

14. Šum antene • U radiosustavima vanjski šum ulazi u prijemnik antenom • Ukupni šum na stezaljkama antene predstavlja se ekvivalentnim termičkim šumom • TA predstavlja ekvivalentnu temperaturu šuma antene • TA=Tk+ Ta+ Tz+ Tg+Ti