Cours d'Electronique analogique

Bruit

Distribution
 Sources de bruit 
Analyse du bruit 
Modèlisation 
Facteur de bruit
La distribution défini le processus à l'origine du bruit. On rencontre en pratique les distributions suivantes : 
  • La distribution uniforme 
  • La distribution normale (ou gaussienne) 
  • La distribution de Poisson  
 
Ces distributions caractérisent la fréquence d'apparition d'une valeur donnée. 

La distribution uniforme est caractérisée par une fréquence constante de toutes les valeurs possibles. Par exemple, le jet d'un dé présente une distribution uniforme car la probabilité d'apparition de l'une des six face est équiprobable. De même, les générateurs de "pseudo-bruit" produisent un signal à distribution uniforme. La figure 1 illustre la fréquence d'une telle distribution (échantillons codés sur 8 bits). La valeur efficace de ce signal est égale à l'amplitude maximale divisée par la racine carrée de 3. Les figures 2 et 3 illustrent respectivement le spectre en fréquence et l'amplitude en fonction du temps pour ce type de bruit.
Figure 1
Figure 2
Figure 3
La distribution normale est caractérisée par une fréquence de type gaussien des différentes valeurs possibles. Par exemple, la tolérance sur un composant électronique ou sur les dimensions d'une pièces mécanique usinés en grande série est de ce type. De même, le bruit thermique est un signal à distribution normale. La figure 1 illustre la fréquence d'une telle distribution (échantillons codés sur 8 bits). La valeur efficace de ce signal est égale à l'amplitude maximale observée divisée par 6. Ce résultat se base sur la densité de probabilité qui montre que le 99,7% des amplitudes se situent dans un intervalle compris entre plus et moins trois écart-type. Les figures 2 et 3 illustrent respectivement le spectre en fréquence et l'amplitude en fonction du temps pour ce type de bruit.
Figure 1
Figure 2
Figure 3
La distribution de Poisson décrit un processus ponctuel aléatoire dont les instants de réalisation sont aléatoires. Par exemple, la recombinaison des paires électron-trou dans une jonction est de ce type. Dans ce cas, le nombre d'évènements par seconde est très élevé (supérieur à 10^10) et cette distribution tend vers une distribution normale. Elle est caractérisée par une valeur moyenne égale au courant moyen dans la jonction et un écart-type égal à la valeur efficace du courant de bruit. La figure 1 illustre la fréquence d'une telle distribution (échantillons codés sur 8 bits). Les figures 2 et 3 illustrent respectivement le spectre en fréquence et l'amplitude en fonction du temps pour ce type de bruit.
Figure 1
Figure 2
Figure 3