电阻器产生热噪声的原因解析

在放大微弱信号时，通常需要最小化电子噪声，特别是在第一阶段放大。作为耗散元件，即使理想的电阻器也会自然地在其端子上产生随机波动的噪声。这种约翰逊噪声是电阻器的温度变化的结果，属于电阻的基本噪声源，并且由波动耗散定理可进行预测。使用更大的电阻值会产生较大的电压噪声，而较小的电阻值会在给定的温度下，会产生更大的电流噪声。

实际电阻器的热噪声可能大于理论预测值，并且增加通常是频率依赖性的。只有当电流流过它时，才观察到实际电阻器的多余噪声。以每十倍频率施加在电阻上的每伏特噪声的μV/ V / decade-μV单位指定。 μV/ V /十倍频率频率以dB为单位，因此噪声指数为0 dB的电阻器在每个频率十年内对于电阻器上的每个电压表现出1μV（均方根）的过剩噪声。因此，过多的噪声是1 / f噪声的示例。厚膜和碳组合的电阻器在低频下会产生比其他类型电阻更多的噪声，线缠绕和薄膜电阻通常用于更好的噪声特性。碳组合电阻器的噪声指数为0dB，而金属箔电阻器的噪声指数可能为-40dB，通常金属箔电阻器的杂散噪声不显著。薄膜表面贴装电阻通常比厚膜表面贴装电阻具有更低的噪声和更好的热稳定性。

电阻的热噪声也与尺寸有关，一般来说，随着电阻器的物理尺寸增加（或并联使用多个电阻），多余的噪声会降低，因为较小部件的独立波动电阻趋于平坦。