Bruit Thermique de Résistance (Johnson–Nyquist)

Formule

Description

Le bruit de Johnson–Nyquist est la tension de bruit thermique générée par toute résistance en raison du mouvement thermique aléatoire des porteurs de charge. C'est une limite physique fondamentale qui ne peut être éliminée par une meilleure fabrication. Le bruit est blanc (plat sur toute la bande de fréquence) et fixe le plancher de bruit dans les circuits analogiques de précision. À température ambiante (25 °C), une résistance de 1 kΩ génère environ 4 nV/√Hz. Ce bruit est critique dans la conception d'amplificateurs à faible bruit, des étages d'entrée de capteurs et des préamplificateurs audio.

Variables

• Vn — Tension de bruit efficace (V)
• T — Température (°C, convertie en kelvins en interne)
• R — Résistance (Ω)
• BW — Bande passante de mesure (Hz)

Notes pratiques

k = 1,380649 × 10⁻²³ J/K (constante de Boltzmann). La température est saisie en °C et convertie en interne en kelvins (T_K = T_°C + 273,15). Pour minimiser le bruit, utilisez la plus faible résistance qui satisfasse les exigences du circuit, réduisez la bande passante par filtrage et refroidissez le circuit si nécessaire. Les résistances à couche métallique ont un excès de bruit (bruit de courant) plus faible que les résistances au carbone, mais le bruit thermique est identique pour tous les types de résistances à résistance égale.