Шуми опорів

Шумові властивості РПрП

Власними або внутрішніми шумами РПрП називаються ті е.р.с. і струми, які утворюються в окремих його елементах за рахунок флуктуацій носіїв електричних зарядів. Рівень власних шумів визначає мінімальний сигнал, що може бути прийнятий РПрП, тобто чутливість РПрП. Джерелами власних шумів є активні опори (у тому числі й опори втрат коливальних контурів), а також електронні прилади, використовувані в РПрП.

Причиною шумів опору є тепловий хаотичний рух електронів у ньому.

Рисунок 3.9

Нехай опір перебуває при температурі (рис.3.9а). Квадрат діючого значення напруги шумів активного опору можна знайти по формулі

. (3.1)

де - постійна Больцмана ();

- абсолютна температура навколишнього середовища;

- смуга частот, у якій виміряється напруга шумів. Реальний шумлячий опір можна заміщати еквівалентним шумовим генератором, е.р.с. якого дорівнює , з нешумливим опором (рис. 3.9б). Іноді для цих цілей зручніше користуватися еквівалентним генератором шумового струму з нешумливою зовнішньою провідністю (рис.3.9с).

При послідовному включенні декількох джерел шумів зручно кожний з них замінити еквівалентним генератором шумової напруги й результуюче діюче значення напруги знайти по формулі

. (3.2)

Якщо окремі джерела включені паралельно, то

(3.3)

Нехай два опори з параметрами й з температурами й включені послідовно. З урахуванням (3.2) одержимо

(3.4)

де ;

. (3.5)

Аналогічно можна знайти двох паралельно з'єднаних проводимостей і з температурами й відповідно

(3.6)

Поряд з поняттям широко користуються поняттям відносної шумової температури

(3.7)

де - кімнатна температура.

Потужність теплового шуму опору, що віддається в погоджене навантаження, дорівнює

. (3.8)

Потужність теплового шуму прийнято називати номінальною потужністю теплових шумів.

З (3.8) слідує, що потужність теплового шуму, що віддається в погоджене навантаження, не залежить від розміру шумливого опору й визначається тільки температурою й смугою, у якій вона вимірюється.

Спектральна щільність потужності теплового шуму дорівнює

. (3.9)

Вираз (3.9) показує, що спектр теплових шумів виявляється рівномірним у широкій смузі частот (аж до Гц).

Дата добавления: 2014-01-07