不太懂这个电阻热噪声公式

只看该作者 · 2008-9-2 09:58

Vn＝4kTRB开平方
这个Vn是有效值吧？它怎么会与带宽有关系呢？
噪声该多大就是多大，不明白根带宽什么关系，是谁的带宽？

只看该作者 · 2008-9-2 21:52

    噪声产生的源头在于电阻的导体中电子热运动，热运动是随机的，一个电子在某个瞬间朝某个方向以速度V飞行（这可以等效为一个电流），当他撞倒某个原子，因为电子质量太轻，被反弹到另外一个方向……如此周而复始。由于电子热运动的自由程很短（自由程的概念参考物理学教材），因此这个电流持续的时间也很短，可以看作是一个电流脉冲，而一个脉冲就可以用数学上的冲击函数来描述。
    在导体内部，所有的N个电子都在热运动，综合来看，由热运动产生的导体的电流就是N个电子的冲击函数的叠加，在某个瞬间，朝某个方向的热运动可能略占优势，因此就产生了沿这个方向的负电流（因为电子带负电荷），但是作为一个正态随机过程，从长时间的平均值来看，任何方向都不可能占优势，平均值为0，这就是我们观察到的导体电阻形成的热噪声。
    回顾一下付立页变换，冲击函数的频谱是什么？是阶越函数，也就是说热噪声的频谱宽度是无穷大，这就是热噪声跟频带扯上关系的根源。
    让热噪声通过一个滤波器，滤波器后面的噪声叫做带限噪声，通带外的热噪声被滤掉了，因此热噪声就只保留了通带内的能量，“Vn＝4kTRB开平方”就是计算带限噪声的有效值电压的公式。

2万 · 2008-9-2 11:03

简单说，带宽意味着信号在短时间内突变的速度，带宽越大，信号“折腾”的幅度当然也越大

2万 · 2008-9-2 11:06

而白噪声在单位带宽内的功率是恒定的
更深入的，要系统地学习随机过程

只看该作者 · 2008-9-2 11:58

还不是太懂，估计物理上有介绍吧？晚上再去查书，非常感谢!

2万 · 2008-9-2 12:34

故对频率积分呈线性（正比于频带宽）。

1万 · 2008-9-2 15:06

我觉得应该是"统计"值

至于开平方的问题,看看量纲再多想一下就可以了.

只看该作者 · 2008-9-2 21:47

普通物理上好像没有啊，刚翻过，找不到！
量纲是没问题的，呵，老大都解释了！
唉，好多东西要是不系统的去看，真是太难理解了！

只看该作者 · 2008-9-2 22:36

但……假如不让噪声通过那个滤波器……

如果不通过滤波器那么电阻的热噪声的有效值还是0，是不是这样啊？这样也就遵守了能量守恒定律，否则接个负载上去不就做功了吗？

但如果上面成立，那么就相当于带宽无限大，进而根据这个公式Vn也趋向极大，这不是矛盾吗？

物理公式不应该出现这种情况啊？

唉，可能问的太外行，见笑啦！
再次感谢guosr的详细指点，理解了不少了，谢谢！谢谢！

2万 · 2008-9-3 08:21

实际的“白噪声”功率密度谱不可能等量延伸的无穷大频率，没必要担心会有无穷大的白噪声电压。另外白噪声电压均值为零，所谓滤波只是取其某带宽内的能量。白噪声的能量源是热量，而其消耗后还是热量，所以能量守恒没有问题。

只看该作者 · 2008-9-3 09:16

不过有效值不可能是零，我错了
唉，以后慢慢看吧，不大懂这些！
再次感谢!

只看该作者 · 2008-9-3 14:57

概念合理的公式经变化后概念不一定合理，尽管量纲没有问题。

cnchip的Vn问题是例子之一。

退一步看看，“退够”看看。

只看该作者 · 2008-9-3 20:54

有效值是噪声瞬时幅度平方对单位时间的积分的开平方，绝对不是零啊

2万 · 2008-9-4 08:15

只看该作者 · 2008-9-5 23:23

关于噪声要看看《随机过程》这门课。

只看该作者 · 2008-9-8 19:12

这东西没什么用，有源噪声比这要严重的多。如果非要找理论依据，找一找微弱信号检测教科书。

只看该作者 · 2008-10-1 17:39

看了一会,大道理有点的,不过讲得还不够细,有空写得更加细一点呀.

只看该作者 · 2008-10-1 17:41

简单的说吧,有一些高品质的电话机,在噪声很大的地方打电话一样传到对方那边的语音很清,这个就是如何控制噪声的根源了,如果噪声不能控制的话那么也就没有电话机的品质之分了.对吧.

只看该作者 · 2008-10-3 20:50

凑合

只看该作者 · 2008-10-5 00:40

就像一立方米水重一顿一样，1Hz带宽里的噪声幅度是Vn＝4kTRB开平方，
然后在整个电路的带宽上对这个噪声的密度做积分，就可以得到电路输出的噪声
模电上就有讲啊

不太懂这个电阻热噪声公式

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白噪声具有均匀分布的功率谱密度，且不相关（也是定义）

不应该是有效值

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似乎有点理解了，非常感谢guosr前辈的详细指点！

LZ：虽然白噪声具有均匀分布的功率谱密度，但只是理想情况

受教了！

我觉得需要换个角度看问题。

容易

呵呵，均值和均方差是两个完全不同的玩意儿。

呵呵

这东西没什么用

说得那么有点道理的.

这个道理太简单了,

不错

是密度啊

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