A. Kaufmann - Berner Fachhochschule

25
Der quadratische Mittelwert ist nicht abhängig von der Lage des Frequenzintervalls. Es handelt sich
also um weisses Rauschen. Weiter ist das thermische Rauschen gaussverteilt.
Bild 2.10 Ersatzschemas eines rauschenden Widerstandes.
Der rauschende Widerstand R kann an einen Lastwiderstand R L mit gleicher Grösse (R =R L , d.h.
leistungsmäsige Anpassung) die maximale Leistung abgeben. Diese beträgt:
Bei Raumtemperatur (T=290K) wird mit dem folgenden Wert gerechnet:
b) Stromrauschen
(2.27)
Stromrauschen tritt in Halbleitern und Röhren, die von Gleichströmen durchflossen werden, auf Grund
der Quantennatur des elektrischen Stromes auf. Es handelt sich auch hier um weisses, gaussverteiltes
Rauschen, das dem Gleichstrom I 0 überlagert ist.
Der quadratische Mittelwert beträgt:
c) Weitere innere Rauschquellen:
- Stromverteilungsrauschen (Transistoren, Röhren) = weisses Rauschen
- Funkelrauschen oder 1/f-Rauschen = farbiges Rauschen.
Tritt durch Oberflächeneffekte bei Halbleitern und Röhren auf.
Äquivalenter Rauschwiderstand:
P r max = k ⋅ T ⋅ B
k ⋅ T 0 = 4 ⋅ 10 −21 W/Hz ˆ= −174 dBm/Hz ⇒ P r max = 4 ⋅ 10 −21 ⋅ B [W]
2
ir (t) = 2 ⋅ e ⋅ I0 ⋅ B
e = 1, 6 ⋅ 10 −19 As (Elementarladung)
(2.28)
Die Wirkung der verschiedensten Rauschquellen kann auch durch einen äquivalenten Rauschwiderstand
modelliert werden (= Rauschwiderstand, der gleich viel thermisches Rauschen liefert, wie die
zu ersetzende Rauschquelle):
HTI Biel, Signalübertragung 2.4