De Thermal Noise Power Conversion Calculator bepaalt het ruisvermogen dat wordt gegenereerd door thermische agitatie van elektronen in een weerstand of elektronisch systeem. Deze ruis, ook wel Johnson-Nyquist-ruis genoemd, is fundamenteel en afhankelijk van temperatuur en bandbreedte. Het resultaat helpt RF- en communicatie-ingenieurs bij het inschatten van de ruisvloer van ontvangers en versterkers.
Formule
Pn = 10 × log10((k × B × T) / (1 mW))
Constanten
- k = 1,38064852 × 10⁻²³ (Boltzmann-constante)
- 1 mW = 1 × 10⁻³ W
Formule uitleg
- T = Temperatuur in Kelvin (K). De kamertemperatuur bedraagt ongeveer 290 K.
- B = Bandbreedte van het systeem in Hz, kHz, MHz of GHz.
- Pn = Thermisch ruisvermogen in dBm, dat het inherente ruisniveau over de gegeven bandbreedte vertegenwoordigt.
- De ruis neemt lineair toe met de temperatuur en de bandbreedte, maar het resultaat wordt logaritmisch uitgedrukt in dBm.
Gebruik van deze rekenmachine
- Schatting van de ruisvloer van de ontvanger in RF- en communicatiesystemen.
- Evaluatie van de systeemgevoeligheid en signaal-ruisverhouding (SNR).
- Het ontwerpen van geluidsarme versterkers en filters.
- Karakterisering van thermische effecten op signaalprestaties.
Wat is het thermische ruisvermogen bij 290 K over een bandbreedte van 1 MHz?
Ingang : T = 290 K, B = 1 MHz
Uitgang :
- 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
- Thermisch ruisvermogen ≈ -144 dBm