5 – 9 de ago. de 2019
Fuso horário America/Sao_Paulo

Um estudo acerca do ruído térmico em condutores e semicondutores.

Não agendado
20m
Iniciação Científica

Palestrante

Sr. João Vitor Merenda (USP)

Descrição

Condutores elétricos e semicondutores possuem flutuações estatísticas de cargas elétricas devido a agitação térmica. (1) Devido à temperatura, os elétrons livres no condutor realizam um movimento browniano e geram um ruído branco (2), denominado neste caso de ruído térmico. O mesmo é um efeito natural, não sendo necessária a passagem de corrente elétrica pelo condutor para detectá-lo. O ruído pode ser medido pela variação do potencial elétrico entre os terminais do condutor utilizando um amplificador operacional e um osciloscópio ou voltímetro. Por outro lado, o chamado “ruído de corrente” (ou shot noise, em inglês) ocorre devido à passagem de corrente pelo condutor, sendo o ruído total uma superposição entre o ruído térmico, natural do condutor e o ruído causado pela corrente elétrica. Uma das principais aplicações do ruído térmico e do ruído de corrente é a construção de geradores de números aleatórios em hardware (3), dispositivos baratos e de montagem mais simples que os geradores convencionais de números aleatórios em Hardware. Neste trabalho, três componentes eletrônicos foram utilizados para produzir o efeito: resistores, capacitores e transistores. Conjuntos de dados dos ruídos foram mensurados por meio de um osciloscópio e serão analisados por meio de testes de aleatoriedade, para a posterior construção de um sistema gerador de números aleatórios.

Referências

1 JOHNSON, J. B. Thermal agitation of electricity in conductors. Physical Review, v. 32, n. 1, p. 97-109, July 1928.
2 SARPESHKAR, R.; DELBRUCK, T.; MEAD, C. A. White noise in MOS transistors and resistors. IEEE Circuits and Devices Magazine, v. 9, n. 6, p. 23-29, Nov. 1993.
3 ZHUN, H.; HONGYI, C. A truly random number generator based on thermal noise. In: INTERNATIONAL CONFERENCE ON ASIC, ASICON, 4., 2001, Shangai. Proceedings... Beijin: IEEE, 2011. p. 862-864.

Subárea Física Aplicada
Apresentação do trabalho acadêmico para o público geral Não

Autor primário

Co-autores

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