¿Cuáles serían las unidades de ruido térmico?

8

Esto surgió durante una pregunta de asignación, pero es una tangente.

El ruido térmico es dado por; N = k T B donde;

k = Constante de Boltzmann (J / K) ir (W-s / K)

T = Temperatura (K)

B = Ancho de banda (Hz)

¿Eso significaría que las unidades de ruido térmico pueden expresarse como ciclos de vatios? Eso no tiene sentido para mí.

Normalmente el ruido se expresa en dB o dBm. ¿Cómo se relaciona eso con las unidades aquí?

    
pregunta Michael

2 respuestas

10

Hertz es 1 / segundo. Tan N en tu fórmula es Watts. La fórmula no es para la figura de voltaje de ruido sino para la potencia de ruido. La potencia es vatios, por lo que todo se calcula bien.

Para responder completamente a su pregunta, el ruido se mide en unidades absolutas o como una proporción. La proporción unitaria relativa es solo un número. Para cada escala de números de unidades, siempre hay algún valor absoluto en unidades físicas que se acuerda. Decir si el número de referencia es de milivatios, entonces el microwat de ruido es de 0,001 sin unidad en la escala de milivatios. O logarítmicamente -30dBm o -60dBW, etc.

Nota al margen: el ruido térmico no nulo no tiene una amplitud de voltaje máxima absoluta para un período infinito de observación. Cada valor momentáneo observado siempre puede ser excedido en cualquiera de las siguientes observaciones. Decir que el ruido es 0.01V p-p (pico a pico) es una simplificación excesiva o un uso incorrecto de la terminología. La cuantificación preferida de ruido está en cualquier unidad pero con una nota del método de observación, como 0.5A rms (cuadrado medio de la raíz).

    
respondido por el user924
2

Las dimensiones:

\ $ \ dfrac {W \ cdot s} {K} \ cdot K \ cdot Hz = \ dfrac {W \ cdot s} {K} \ cdot K \ cdot \ dfrac {1} {s} = W \ $

Entonces tu ruido es una cantidad de potencia. La expresión da poder como un valor absoluto. A menudo estamos más interesados en el poder en comparación con un nivel de referencia, y para mantenerlo práctico, ya que las proporciones pueden variar de muy baja a muy alta, se usa una escala logarítmica:

\ $ dB = 10 \ cdot log \ left (\ dfrac {P} {P_ {REF}} \ right) \ $

Ese es el logaritmo basado en 10. Existen varias referencias de potencia diferentes, y cada una dará un número de dB diferente, por lo que es importante indicar claramente qué escala está utilizando. Por ejemplo, dBm tiene una referencia de 1 mW, es decir, 775 mV en 600 \ $ \ Omega \ $. Si su teléfono móvil transmite 500mW de potencia, eso es

\ $ 10 \ cdot log \ left (\ dfrac {500mW} {1mW} \ right) = 27 dBm \ $

Una diferencia 3dB es un factor dos; 3dB más alto es el doble del poder.

También puedes expresar niveles de voltaje en dB. Entonces

\ $ 10 \ cdot log \ left (\ dfrac {P} {P_ {REF}} \ right) = 10 \ cdot log \ left (\ dfrac {\ dfrac {V ^ 2} {R}} {\ dfrac {V_ {REF} ^ 2} {R}} \ right) = 10 \ cdot log \ left (\ dfrac {V ^ 2} {V_ {REF} ^ 2} \ right) = 20 \ cdot log \ left ( \ dfrac {V} {V_ {REF}} \ right) \ $

Entonces, mientras que para potencia tienes que multiplicar por 10, para voltajes es por 20.
6dB más bajo es la mitad del voltaje.

    
respondido por el stevenvh

Lea otras preguntas en las etiquetas