Armónicos, señales no sinusoidales y ruido
Reconocer componente continua, fundamental, armónicos y potencia de ruido.
Una forma compleja es una suma de formas simples
Una señal periódica no sinusoidal puede describirse como una frecuencia fundamental más componentes sinusoidales de frecuencia múltiplo entero llamadas armónicos. Esta idea conecta la forma observada en un osciloscopio con el espectro observado en un analizador.
Una onda cuadrada ideal contiene la fundamental y armónicos impares. Sus flancos infinitamente rápidos exigirían armónicos de frecuencia ilimitada, algo imposible en un circuito real. Al limitar ancho de banda, los flancos se redondean.
Fundamental, armónicos y componente continua
La fundamental coincide con la frecuencia de repetición. El segundo armónico vale dos veces esa frecuencia; el tercero, tres veces. Una componente continua desplaza el valor medio de toda la onda sin cambiar su periodicidad.
Qué es el ruido
El ruido es energía no deseada que dificulta recuperar la información. El ruido térmico aparece por movimiento aleatorio de cargas y aumenta con temperatura y ancho de banda.
No necesitas calcular siempre con la constante de Boltzmann; debes comprender que duplicar el ancho de banda deja entrar más potencia de ruido. Por eso un filtro ajustado al ancho necesario puede mejorar la relación señal-ruido.
Densidad de ruido
La densidad expresa ruido por unidad de ancho de banda. Permite separar cuánto ruido aporta el medio de cuánto recoge nuestro filtro. La potencia total resulta al integrar esa densidad en el ancho considerado.
Confusiones habituales
- Armónico no significa cualquier señal no deseada: debe ser múltiplo entero.
- Fundamental es la frecuencia básica, no necesariamente la componente de mayor amplitud en cualquier señal.
- Un filtro estrecho no aumenta la señal; reduce ruido y señales fuera de banda.
- Temperatura y ancho de banda mayores producen más ruido térmico.
Comprueba que lo has entendido
1. ¿Qué es un armónico?
Respuesta razonada: Una frecuencia múltiplo entero de la fundamental. Los armónicos aparecen a 2f, 3f, 4f, etc.
2. Una onda cuadrada ideal contiene principalmente...
Respuesta razonada: Fundamental y armónicos impares. La onda cuadrada ideal se descompone en fundamental y armónicos impares.
3. ¿Qué hace una componente continua?
Respuesta razonada: Desplaza el valor medio. La componente continua añade un nivel constante.
En la siguiente lección veremos cómo una señal portadora se modifica para transportar información.
Cuando la termines, márcala para seguir tu progreso.
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Pregunta 1 de 8