La Calculadora de conversión de potencia de ruido térmico determina la potencia de ruido generada por la agitación térmica de electrones en una resistencia o sistema electrónico. Este ruido, también llamado ruido de Johnson-Nyquist, es fundamental y depende de la temperatura y el ancho de banda. El resultado ayuda a los ingenieros de comunicaciones y RF a estimar el ruido de fondo de receptores y amplificadores.
Fórmula
Pn = 10 × log10((k × B × T) / (1 mW))
Constantes
- k = 1,38064852 × 10⁻²³ (constante de Boltzmann)
- 1mW = 1 × 10⁻³W
Explicación de la fórmula
- T = Temperatura en Kelvin (K). La temperatura ambiente es de aproximadamente 290 K.
- B = Ancho de banda del sistema en Hz, kHz, MHz o GHz.
- Pn = Potencia de ruido térmico en dBm, que representa el nivel de ruido inherente en todo el ancho de banda dado.
- El ruido aumenta linealmente con la temperatura y el ancho de banda, pero el resultado se expresa logarítmicamente en dBm.
Usos de esta calculadora
- Estimación del ruido de fondo del receptor en sistemas de comunicación y RF.
- Evaluación de la sensibilidad del sistema y la relación señal-ruido (SNR).
- Diseño de amplificadores y filtros de bajo ruido.
- Caracterización de los efectos térmicos sobre el rendimiento de la señal.
¿Cuál es la potencia del ruido térmico a 290 K en un ancho de banda de 1 MHz?
Entrada : T = 290 K, B = 1 MHz
Producción :
- Pn = 10 × log10((1,38 × 10⁻²³ × 1 × 10⁶ × 290) / 1 × 10⁻³)
- Pn = 10 × log10(4,002 × 10⁻¹⁵)
- Pn = 10 × (-14,398) = -143,98 dBm
- Potencia de ruido térmico ≈ -144 dBm