Séance de cours

Bruit et mesures

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Dans cours

ME-426: Micro/Nanomechanical devices

In this course we will see an overview of the exciting field of Micro and Nanomechanical systems. We will go over the dfferent scaling laws that dominate the critical parameters, how size affects material properties, how these devices are manufactured, de ...

Description

Cette séance de cours couvre des sujets liés au bruit et aux mesures, y compris le bruit électronique, le bruit thermomécanique, le bruit d'amplificateur et le bruit de fréquence. Il explique le concept de bruit en tant que fluctuations dans un paramètre, la densité spectrale de puissance et le bruit Johnson-Nyquist. La séance de cours se penche également sur l'étalonnage de l'amplitude en utilisant le bruit thermomécanique, les limites de la détection et les différentes façons de suivre la fréquence dans les systèmes. En outre, il traite du rôle des résonateurs et des oscillateurs, du théorème de fluctuation-dissipation et de l'impact de la non-linéarité sur les limites du système.

Enseignant·e

Luis Guillermo Villanueva Torrijo

Guillermo Villanueva is a Tenure Track Assistant Professor at the Ecole Polytechnique Federale de Lausane (EPFL), Switzerland, in the Mechanical Engineering Institute (IGM). Before joining EPFL he was a Marie Curie post-doctoral scholar at DTU (Denmark) and Caltech (California, US); and before a post-doc at EPFL-LMIS1. He received his M.Sc. in Physics in Zaragoza (Spain) and his PhD from the UAB in Barcelona (Spain). Since the start of his PhD (2002), Prof. Villanueva has been active in the fields of NEMS/MEMS for sensing, having expertise from the design and fabrication to the characterization and applicability. He has co-authored more than 75 papers in peer-reviewed journals (h-index of 24 WoK, 32 GoS) and more than 100 contributions to international conferences. He is serving, or has served, on the program committees of IEEE-NEMS, IEEE-Sensors, MNE, IEEE-FCS and Transducers. He is editor of Microelectronic Engineering. He has co-organized MNE2014 and SNC2015; and he is currently co-organizing the short courses at Transducers 2019 and the 16th International Workshop on Nanomechanical Sensors (NMC2019).

Source officielle

Proximité ontologique

Information engineering

Traitement du signal: Digital image processing

Concepts associés (32)

Bruit de mesure

En métrologie, le bruit de mesure est l'ensemble des signaux parasites qui se superposent au signal que l'on cherche à obtenir au moyen d'une mesure d'un phénomène physique. Ces signaux sont une gêne pour la compréhension de l'information que le signal transporte. La métrologie vise donc notamment à connaître leurs origines et à les caractériser, afin de les éliminer et d'obtenir le signal d'origine aussi distinctement que possible. La source du bruit d'origine externe est externe au système physique générant le signal utile et agit par influence sur celui-ci.

Réglementation sur les nuisances sonores

La réglémentation sur les nuisances sonores comprend des lois ou directives liées à l'émission de bruit, établies par des niveaux de gouvernements nationaux, d'états ou provinciaux et municipaux. Après le grand tournant de l'acte américain de contrôle des nuisances sonores, d'autres gouvernements locaux et d'état établissent d'autres règles. Une réglementation des nuisances sonores restreint la quantité de bruit, la durée du bruit et la source du bruit. Les restrictions sont généralement valables à certaines heures de la journée.

Bruit thermique

Le bruit thermique, également nommé bruit de résistance, bruit Johnson ou bruit de Johnson-Nyquist, est le bruit généré par l'agitation thermique des porteurs de charges, c'est-à-dire des électrons dans une résistance électrique en équilibre thermique. Ce phénomène a lieu indépendamment de toute tension appliquée. Le bruit thermique aux bornes d'une résistance est exprimée par la relation de Nyquist : où est la variance de la tension aux bornes de la résistance, est la constante de Boltzmann, qui vaut kB = 1,3806 × 10-23 J.

Bruit de grenaille

vignette|Illustration d'un bruit d'émission de photons : le nombre moyen de photons par pixel augmente, de gauche à droite et de haut en bas, dans une simulation d'un processus de Poisson à partir d'une photo. Un bruit de grenaille, bruit de Schottky ou bruit quantique (en anglais, shot noise) est un bruit de fond qui peut être modélisé par un processus de Poisson. En électronique, il est causé par le fait que le courant électrique n'est pas continu mais constitué de porteurs de charge élémentaires (en général des électrons).

Débruitage

Le débruitage est une technique d'édition qui consiste à supprimer des éléments indésirables (« bruit »), afin de rendre un document, un signal (numérique ou analogique) ou un environnement plus intelligible ou plus pur. Ne pas confondre le débruitage avec la réduction de bruit. Sur le plan sonore, le débruitage consiste à réduire ou anéantir le rendu d'ondes sonores « parasites » (ou « bruit »).

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Séances de cours associées (64)

Bruit dans les appareils et les circuits

Explore différents types de bruit dans les appareils et les circuits, y compris le bruit d'interférence, le bruit inhérent et les signaux aléatoires.

Stratégies de lutte contre les sources sonores

Couvre des stratégies pour lutter contre les sources de bruit dans les mesures électroniques et explore des techniques pour atténuer le bruit et améliorer la précision des mesures.

Bruit en microélectronique

Explore l'impact du bruit dans la microélectronique sur divers étages et dispositifs de circuit.

Législation environnementale et droit de la construction

Explore la législation environnementale, la lutte contre la pollution, les règlements sur le bruit et l'impact de la construction sur l'environnement.

Bruit dans l'électronique

Introduit les fondamentaux du bruit dans l'électronique, couvrant les origines, les types de signaux, les caractéristiques de puissance et les sources de bruit.

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