電阻器產(chǎn)生熱噪聲的原因解析

在放大微弱信號(hào)時(shí)，通常需要最小化電子噪聲，特別是在第一階段放大。作為耗散元件，即使理想的電阻器也會(huì)自然地在其端子上產(chǎn)生隨機(jī)波動(dòng)的噪聲。這種約翰遜噪聲是電阻器的溫度變化的結(jié)果，屬于電阻的基本噪聲源，并且由波動(dòng)耗散定理可進(jìn)行預(yù)測(cè)。使用更大的電阻值會(huì)產(chǎn)生較大的電壓噪聲，而較小的電阻值會(huì)在給定的溫度下，會(huì)產(chǎn)生更大的電流噪聲。

實(shí)際電阻器的熱噪聲可能大于理論預(yù)測(cè)值，并且增加通常是頻率依賴(lài)性的。只有當(dāng)電流流過(guò)它時(shí)，才觀察到實(shí)際電阻器的多余噪聲。以每十倍頻率施加在電阻上的每伏特噪聲的μV/ V / decade-μV單位指定。 μV/ V /十倍頻率頻率以dB為單位，因此噪聲指數(shù)為0 dB的電阻器在每個(gè)頻率十年內(nèi)對(duì)于電阻器上的每個(gè)電壓表現(xiàn)出1μV（均方根）的過(guò)剩噪聲。因此，過(guò)多的噪聲是1 / f噪聲的示例。厚膜和碳組合的電阻器在低頻下會(huì)產(chǎn)生比其他類(lèi)型電阻更多的噪聲，線(xiàn)纏繞和薄膜電阻通常用于更好的噪聲特性。碳組合電阻器的噪聲指數(shù)為0dB，而金屬箔電阻器的噪聲指數(shù)可能為-40dB，通常金屬箔電阻器的雜散噪聲不顯著。薄膜表面貼裝電阻通常比厚膜表面貼裝電阻具有更低的噪聲和更好的熱穩(wěn)定性。

電阻的熱噪聲也與尺寸有關(guān)，一般來(lái)說(shuō)，隨著電阻器的物理尺寸增加（或并聯(lián)使用多個(gè)電阻），多余的噪聲會(huì)降低，因?yàn)檩^小部件的獨(dú)立波動(dòng)電阻趨于平坦。