نویز یک پدیده ناخواسته برای مقاومت ها است. برای برخی از کاربردها، ویژگی های نویز مهم هستند. به عنوان مثال تقویت کننده های با بهره بالا، تقویت کننده های شارژ و سیگنال های سطح پایین هستند. نویز مقاومت اغلب به عنوان نویز میکروولت به ازای هر ولت ولتاژ اعمال شده، برای پهنای باند 1 مگاهرتز مشخص می شود. نویز حرارتی منبع اصلی نویز برای مقاومت ها است نویز به سه متغیر وابسته است: مقاومت، دما و پهنای باند. رابطه بین این سه پارامتر با فرمول شرح داده می شود:
E=√4⋅R⋅k⋅T⋅ΔF
که در آن E سیگنال نویز RMS در ولت ها، R مقاومت در اهم ها، k ثابت بولتزمن، T دمای کلوین و ΔF پهنای باند در هرتز است. این معادله نشان می دهد که سطح نویز را می توان با کاهش مقاومت، دما یا پهنای باند کاهش داد. با دانستن ثابت بولتزمن، فرمول به صورت زیر ساده می شود:
E=7.43√R⋅T⋅ΔF
جایی که E اکنون ولتاژ نویز بر حسب نانوولت، R بر حسب kΩ و ΔF بر حسب کیلوهرتز است.
نویز حرارتی و جریانی
دو نوع نویز وجود دارد: نویز حرارتی و نویز جریان. برای درک این اصول، آنها با جزئیات بیشتر مورد بحث قرار خواهند گرفت. در تمام مواد، الکترون ها دائما حرکت می کنند. با افزایش دما، حرکات افزایش می یابد. ارتعاشات الکترون ها باعث ایجاد سیگنال الکتریکی دائماً در حال تغییر در پایانه های قطعه می شود. از آنجا که ارتعاشات کاملاً تصادفی هستند، سیگنال الکتریکی نویز حاصل می شود. این نویز حرارتی یا نویز جانسون نامیده می شود. حرارت عامل اصلی نویز برای مقاومت ها است. نویز حرارتی در یک محدوده فرکانس وسیع ثابت است. با این حال، نویز جریان با افزایش فرکانس کاهش می یابد. نویز حرارتی با مقدار مقاومت بیشتر افزایش می یابد، در حالی که نویز جریان کاهش می یابد.
استانداردهای نویز
استانداردهای نویز روش اندازه گیری نویز جریان مقاومت در استاندارد IEC 60195 تعریف شده است. این امر مقایسه سازندگان مختلف را ممکن می سازد. نویز فعلی یک مقاومت توسط شاخص نویز فعلی با یک عدد کد توصیف می شود.
مقاومت های کم نویز
مقاومت های لایه نازک Thin film ، فویل فلزی metal foil و مقاومت سیمی wire wound resistors
دارای ویژگی های نویز بهتری نسبت به انواع دیگر هستند. بنابراین، آنها اغلب در برنامه های تقویت کننده کم نویز مشخص می شوند. ترکیب کربن و مقاومت های فیلم ضخیم از بدترین انواع هستند. به دلیل ساخت و ساز و متریال نویز بالایی دارند.
ملاحظات نویز مقاومت در پروژه ها
در هر مدار تقویت کننده، مقاومت ورودی حیاتی است. هر نویز در سیگنال ورودی با بهره کامل تقویت می شود. بنابراین انتخاب یک مقاومت کم نویز در مرحله اول و همچنین مقدار مقاومت کم اهمیت بالایی دارد. با این حال، این برای مقاومت بازخورد بار یا تقویت کننده ضروری نیست، زیرا بهره ای که از مقدار مقاومت بالا به دست می آید، بیشتر از سطح نویز بالاتر است. از آنجایی که نویز حرارتی وابسته به دما است، خنک کردن مراحل ورودی برای دستیابی به عملکرد کم نویز بسیار موثر است.
