噪声
1、什么是噪声:
噪声通常是由器件和材料中的电荷或载流子的随机运动所产生的;任意元器件在热力学零度以上的温度下的热振动等这类随机过程,会产生噪声功率;
系统的噪声电平决定:可检测信号强度的下限值;
噪声可来自外部的传递,或由系统本身产生。
2、噪声的种类:
① 热噪声:最基本的噪声,由束缚电荷的热振动造成;
② 散粒噪声:由电子管或固态器件中载流子的随机涨落所引起;
③ 闪烁噪声:发生在固态元件和真空电子管中没功率和频率f成反比,也叫1/f噪声;
④ 等离子噪声:在电离气体中的电荷随机运动产生;
⑤ 量子噪声:在载流子和光子的量子化性质造成,相比其他噪声,一般无关紧要。
3、噪声的简化分析:
考虑一个在热力学温度T(K)下,内部电子随机运动的电阻,其动能正比于温度T(K);
这些随机运动,在电阻两端产生小的随机电压涨落,电压变化平均值为0,但有非0的均方根V,由普朗克黑体辐射定律:
其中,h为普朗克常数
k为玻尔兹曼常数
T是热力学温度(K)
B是系统带宽(Hz)
f是中心频率(Hz)
R是电阻值(Ω)