Ruído Térmico de RF: Ruído Johnson-Nyquist
O ruído térmico é uma das principais fontes de ruído em RF e circuitos eletrônicos
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Ruído Eletrônico e de RF Inclui:
Noções básicas de ruído | Medição de ruído
Tópicos de ruído de RF:
Ruído de avalanche | Ruído de explosão | Ruído de cintilação | Ruído de fase | Ruído de disparo | Ruído térmico
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O ruído térmico está sempre presente em circuitos eletrônicos e é uma das principais fontes de ruído.
Em circuitos de RF, muitas vezes é um parâmetro crítico, especialmente para circuitos de receptor front-end, onde é um parâmetro de projeto chave.
Noções básicas de ruído térmico
O ruído térmico é referido usando uma variedade de nomes. O ruído térmico é o mais amplamente utilizado, mas também pode ser chamado de ruído Johnson-Nyquist, ruído Johnson ou ruído Nyquist. Esse ruído ganhou vários nomes porque foi detectado e medido pela primeira vez por John B. Johnson em 1926, e posteriormente explicado por Harry Nyquist – ambos eram da Bell Labs e trabalhavam juntos.
O ruído térmico é gerado como resultado da agitação térmica dos portadores de carga que são tipicamente elétrons dentro de um condutor elétrico. Na verdade, esse ruído térmico ocorre independentemente da tensão aplicada porque os portadores de carga vibram como resultado da temperatura. Essa vibração depende da temperatura – quanto maior a temperatura, maior a agitação e, portanto, o nível de ruído térmico.
O ruído térmico, como outras formas de ruído, é de natureza aleatória. Não é possível prever a forma de onda e, portanto, não é possível reduzir os efeitos por cancelamento ou outras técnicas semelhantes.
Ruído térmico em circuitos
O ruído térmico aparece independentemente da qualidade do componente usado. O nível de ruído depende apenas da temperatura e do valor da resistência.
Portanto, as únicas maneiras de reduzir o conteúdo de ruído térmico são reduzir a temperatura de operação ou reduzir o valor dos resistores no circuito.
Outras formas de ruído também podem estar presentes, portanto, a escolha do tipo de resistor pode desempenhar um papel na determinação do nível geral de ruído, pois os diferentes tipos de ruído serão somados.
Além disso, o ruído térmico é gerado apenas pela parte real de qualquer impedância, ou seja, a resistência. A parte imaginária não gera ruído.
O ruído térmico é um dos principais fatores limitantes em várias áreas. Em particular, limita a sensibilidade dos receptores de rádio porque existe um piso de ruído abaixo do qual não é possível prosseguir. Algumas técnicas de recepção são capazes de fornecer recepção de sinal abaixo do piso de ruído, mas a taxa de dados e outros fatores podem ser limitados. Portanto, é útil poder calcular o ruído para qualquer instância.
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