
【電】 resistance onise
resistance
【計】 ohmic resistance; R
【化】 resistance
【醫】 resistance
cacophony; noise; souffle
【化】 unpitched sound
【醫】 murmur; souffle; susurration; susurrus
電阻雜音(Resistor Noise)是電子工程領域描述電阻器件因内部載流子熱運動産生的隨機電壓或電流波動的專業術語。該現象由約翰遜(John B. Johnson)和奈奎斯特(Harry Nyquist)于1927年聯合發現,故又稱約翰遜-奈奎斯特噪聲。
從物理本質分析,電阻雜音源于導體材料中自由電子的熱擾動,其功率譜密度可通過公式表達為: $$ S_V = 4kTR $$ 其中$k$為玻爾茲曼常數($1.38×10^{-23} J/K$),$T$為絕對溫度,$R$為電阻值。該公式由奈奎斯特基于熱力學理論推導得出,被收錄于IEEE标準113-1971《電子器件噪聲測量》。
在工程實踐中,電阻雜音主要呈現以下特征:
根據《電子電路設計手冊》(第5版)的實測數據,1kΩ電阻在常溫(300K)下産生的噪聲電壓密度約為4nV/√Hz。該噪聲在低噪聲放大器、精密測量儀器和高頻通信系統設計中構成關鍵限制因素。美國國家标準技術研究院(NIST)的測試報告顯示,薄膜電阻的噪聲指數通常比碳膜電阻低3-6dB。
電阻雜音(或電阻噪聲)是指導體或電阻元件在工作過程中因物理機制産生的非理想電壓或電流波動。以下是其詳細解釋:
熱噪聲(約翰遜-奈奎斯特噪聲)
由電阻内部自由電子的熱運動引起,即使無電流通過也會存在。其有效值計算公式為:
$$
V_n = sqrt{4kTRB}
$$
其中,k為玻爾茲曼常數(1.38×10⁻²³ J/K),T為絕對溫度,R為電阻值,B為帶寬。
過剩噪聲(電流噪聲)
當電流通過電阻時,因材料不均勻或導電微粒不規則運動,導緻阻值微觀波動,産生與電流相關的低頻噪聲。
接觸噪聲
劣質電阻因内部接觸不良導緻阻值不穩定,表現為隨機突變的電壓/電流雜音。
需進一步實驗測量或理論計算可參考:
【别人正在浏覽】