Dispense del corso - Dipartimento Ingegneria dell'Informazione ...

Facoltà di Ingegneria 31
corrente non ha un andamento deterministico ma è soggetta anche ad una
componente aleatoria
iN(t) = I0 + i(t) (3.34)
Tale rumore si presenta quando la corrente che fluisce in un determinato
dispositivo è costituita da portatori discreti, che vengono emessi in istanti
casuali e si muovono liberamente per un certo tratto prima di essere raccolti.
La condizione, in sostanza, è che ciascun elettrone, sotto l’azione di un
campo elettrico, attraversi lo spazio compreso fra gli elettrodi conservando
la sua individualità, senza cioè che avvengano collisioni o ricombinazioni con
altri portatori di carica. Il caso tipico che illustra questo comportamento è
quello di un diodo a vuoto: gli elettroni vengono emessi dall’anodo per effetto
termoionico in istanti casuali, si muovono nello spazio fra gli elettrodi con un
moto di deriva uniformemente accelerato e poi vengono raccolti al catodo.
Questo meccanismo shot viene definito di tipo macroscopico, poichè è possibile
separare nettamente l’emissione dei portatori ed il moto libero. Anche il
rumore che ha origine nella zona di giunzione in un diodo a semiconduttore
è dello stesso tipo.
La densità spettrale di potenza media di tale corrente rumorosa detta granulare
è
Pi,i(f) = qI0
(3.35)
dove q è la carica di Coloumb, q = 1.59 10 19 .
La potenza media di rumore è quindi Pi = qI0 · 2B
3.3 Rumore Flicker
E’ un rumore presente nei semiconduttori e in alcuni tipi di resistori. A
differenza del rumore termico e del rumore shot che sono rumori bianchi, il
rumore flicker presenta la seguente densità spettrale di potenza media
Pi,i(f) = aI2 0
|f| γ
(3.36)
Esso compare in modo significativo a frequenze molto basse (al di sotto della
decina di hertz) e la sua densità spettrale cresce al diminuire della frequenza.
Il rumore flicker è legato a fenomeni provvisti di un certo grado di memoria.
Infatti, l’andamento dello spettro, che cresce andando verso le basse
frequenze, ci dice che due misure successive di una grandezza affetta da rumore
flicker sono fra loro correlate. In sostanza, anche se in modo piuttosto
approssimativo, possiamo dire che la frequenza dei disturbi di questo tipo è
inversamente proporzionale alla loro intensità. Questo fatto, d’altra parte,