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Bruit thermique RF: Bruit Johnson-Nyquist

Bruit thermique RF: Bruit Johnson-Nyquist


Le bruit thermique est toujours présent dans les circuits électroniques et c'est l'une des principales sources de bruit.

Dans les circuits RF, il s'agit souvent d'un paramètre critique, en particulier pour les circuits récepteurs frontaux où il s'agit de paramètres de conception clés.

Notions de base sur le bruit thermique

Le bruit thermique est désigné sous plusieurs noms. Le bruit thermique est le plus largement utilisé, mais il peut également être appelé bruit Johnson-Nyquist, bruit Johnson ou bruit Nyquist. Ce bruit a gagné ses différents noms parce que ce bruit a été détecté et mesuré pour la première fois par John B. Johnson en 1926, puis expliqué par Harry Nyquist - tous deux étaient des Bell Labs et travaillaient ensemble.

Le bruit thermique est généré à la suite de l'agitation thermique des porteurs de charge qui sont généralement des électrons à l'intérieur d'un conducteur électrique. Ce bruit thermique se produit en fait indépendamment de la tension appliquée car les porteurs de charge vibrent en raison de la température. Cette vibration dépend de la température - plus la température est élevée, plus l'agitation et donc le niveau de bruit thermique sont élevés.

Le bruit thermique, comme les autres formes de bruit, est de nature aléatoire. Il n'est pas possible de prédire la forme d'onde et, par conséquent, il n'est pas possible de réduire les effets par annulation ou d'autres techniques similaires.

Bruit thermique dans les circuits

Le bruit thermique apparaît quelle que soit la qualité du composant utilisé. Le niveau de bruit dépend uniquement de la température et de la valeur de la résistance.

Par conséquent, les seuls moyens de réduire la teneur en bruit thermique sont de réduire la température de fonctionnement ou de réduire la valeur des résistances dans le circuit.

D'autres formes de bruit peuvent également être présentes, par conséquent le choix du type de résistance peut jouer un rôle dans la détermination du niveau de bruit global car les différents types de bruit vont s'additionner.

De plus, le bruit thermique n'est généré que par la partie réelle de toute impédance, c'est-à-dire la résistance. La partie imaginaire ne génère pas de bruit.

Le bruit thermique est l'un des principaux facteurs limitants dans un certain nombre de domaines. En particulier, il limite la sensibilité des récepteurs radio car il existe un plancher de bruit en dessous duquel il n'est pas possible de procéder. Certaines techniques de réception peuvent fournir une réception de signal en dessous du plancher de bruit, mais le débit de données et d'autres facteurs peuvent être limités. Il est donc utile de pouvoir calculer le bruit pour une instance donnée.


Voir la vidéo: Different types of Noise: Thermal Noise and White Noise (Août 2021).