저항 잡음 계산기

절대 영도보다 높은 온도의 모든 저항에서는 전하 운반자가 지속적으로 열운동을 하므로 무작위 전기적 변동이 발생합니다. 이 불가피한 현상을 존슨 나이퀴스트 잡음, 열잡음 또는 저항 잡음이라고 합니다. 전압이 인가되지 않은 이상적인 저항에도 존재하며 증폭기, 센서, 무선 수신기, 측정 장비 및 통신 시스템의 기본 잡음 바닥을 형성합니다. 개방 회로 잡음 전압의 실효값은 볼츠만 상수, 절대 온도, 저항, 대역폭을 곱한 값의 네 배에 대한 제곱근입니다. 이 계산기는 볼츠만 상수의 정확한 SI 값인 1.380649 × 10^-23 줄 매 켈빈을 사용합니다. 등가 단락 잡음 전류는 볼츠만 상수, 온도, 대역폭을 곱한 값의 네 배를 저항으로 나눈 뒤 제곱근을 취합니다. 정합 부하에 전달되는 가용 잡음 전력은 볼츠만 상수, 온도, 대역폭의 곱입니다. 잡음은 대역폭의 제곱근에 비례하여 증가합니다. 대역폭이 두 배가 되어도 RMS 전압은 두 배가 아니라 이의 제곱근 배가 됩니다. 잡음 전압은 저항과 온도의 제곱근에 따라서도 증가합니다. 잡음 전류는 저항에 대해 반대 방향으로 변합니다. 동일한 잡음원을 테브난 전압 모델이나 노턴 전류 모델로 표현할 수 있기 때문입니다. 전압 잡음 밀도는 대역폭 항을 제외한 값으로, 단위는 볼트 매 제곱근 헤르츠이며 부품 비교에 유용합니다. 실온에서 10 킬로옴 저항은 20 킬로헤르츠 오디오 대역에 걸쳐 몇 마이크로볼트 RMS 정도만 발생시키지만, 고이득 마이크 프리앰프에서는 중요할 수 있습니다. 50 옴 무선 시스템은 전압 잡음 밀도가 낮지만 수백 메가헤르츠 이상의 대역폭에서는 상당한 총잡음이 적분됩니다. 따라서 용도상 허용된다면 대역폭을 줄이는 것은 신호 대 잡음비를 개선하는 가장 효과적인 방법 중 하나입니다. 이 공식은 이상적인 저항, 열평형, 고전적인 백색잡음 거동이 적용되는 주파수 범위를 가정합니다. 실제 부품과 능동 소자에는 과잉 잡음, 산탄 잡음, 플리커 잡음, 간섭 및 증폭기 입력 잡음이 추가됩니다. 온도는 섭씨가 아닌 켈빈으로 입력해야 합니다. 계산된 열잡음을 전체 잡음 예산의 한 항으로 사용하고, 독립적인 RMS 잡음원은 제곱합의 제곱근으로 합성하며 각 단계의 전달 이득과 필터링을 고려하세요.