電阻的熱噪聲主要來源于導(dǎo)體中電子的隨機(jī)運(yùn)動,因此熱噪聲的譜密度與絕對溫度成正比。
電阻R的熱噪聲,可以用兩種模型來模擬,分別是級聯(lián)的電壓源和并聯(lián)的電流源。
如下圖所示。
那假設(shè)有兩個電阻串聯(lián),那么串聯(lián)后的電阻熱噪聲是多少呢?
分析這個問題時,可以采用級聯(lián)的電壓源模型。
也就是說,假設(shè)兩個電阻串聯(lián),則串聯(lián)后的總噪聲為4KT(R1+R2)。
那假設(shè)有兩個電阻并聯(lián),那并聯(lián)后的電阻熱噪聲是多少呢?
分析這個問題時,可以采用并聯(lián)的電流源模型。
假設(shè)有一PI衰減器,衰減值為3dB,構(gòu)成這個衰減器的電阻值分別為18ohm,300ohm,300ohm。
由前面的推導(dǎo)可以知道,兩電阻R1,R2串聯(lián)后的熱噪聲,可以等效為電阻值為R1+R2的熱噪聲;而兩電阻R1,R2并聯(lián)后的熱噪聲,可以等效為電阻值為R1//R2的熱噪聲。
所以,當(dāng)PI衰減器,輸入和輸出都與50ohm電阻連接,如下圖所示。
也就是說,虛線框里的熱噪聲,其實(shí)等于電阻值50.5ohm的電阻帶來的熱噪聲。
所以
同樣的,Rs輸入至衰減器的熱噪聲也為kTR。
又因?yàn)樵肼曄禂?shù)的定義如下:
因此,從電阻的熱噪聲模型,再結(jié)合基本的電路理論,即可以推導(dǎo)出衰減器的噪聲系數(shù)等于其衰減值。
審核編輯:湯梓紅
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原文標(biāo)題:由電阻的熱噪聲想到的~
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