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Elektronisches Rauschen

Ein Ladungsträger führt unregelmässige Bewegungen in einem Leiter aus. Einige Ladungsträger sind ein bisschen schneller oder haben eine andere Richtung . Diese unregelmässige Ladungsträgerbewegungen führen bei allen Strömen zu einem kleinen Wechselstromanteil, auch Rauschstrom genannt.

WiderstandsrauschenBearbeiten

Das in Wirkwiderstände entstehende Rauschen wird Widerstandsrauschen genannt. Die Rauschleistung eines Widerstands R wird stets für eine intressierende Frequenz-Bandbreite b angegeben.

Formel zur Berechnung des Widerstandsrauschen

P = 4 * k * T * b

  • P = Rauschleistung eines Widerstands
  • k = Boltzmann-Konstante 1.38 * 10^-23 Ws / K
  • T = absolute Temperatur in Kelvin (K)
  • b = Freqeunzbandbreite

U = ( P * R ) ^ 0.5

  • U = Rauschspannung
  • P = Rauschleistung eines Widerstands
  • R = Widerstand

Beispiel:Bearbeiten

Hier noch ein kleines Beispiel für das Verständnis:

Gegeben:

  • k = 1.38 * 10^-23 Ws / K
  • T = 298 K ( 25° C )
  • b = 20 kHz
  • R = 100 kOhm

Gesucht:

  • P (Rauschleistung)
  • U (Rauschspannung)

Berechnung:

P = 4 * k * T *b => 4 * 1.38 * 10^-23 Ws / K * 298 K * 20 kHz = 3.29 * 10 ^ -16 W

U = ( P * R ) ^ 0.5 = ( 3.29 * 10 ^ -16 W * 100 kOhm ) ^0.5 = 5.73 uV

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