Ruído Térmico da Resistência (Johnson–Nyquist)

Fórmula

Descrição

O ruído de Johnson–Nyquist é a tensão de ruído térmico gerada por qualquer resistência devido ao movimento térmico aleatório dos portadores de carga. É um limite físico fundamental que não pode ser eliminado por melhor fabrico. O ruído é branco (plano ao longo da frequência) e estabelece o nível mínimo de ruído em circuitos analógicos de precisão. À temperatura ambiente (25 °C), uma resistência de 1 kΩ gera cerca de 4 nV/√Hz. Este ruído é crítico no projeto de amplificadores de baixo ruído, em andares de entrada de sensores e em pré-amplificadores de áudio.

Variáveis

• Vn — Tensão de ruído RMS (V)
• T — Temperatura (°C, convertida internamente para Kelvin)
• R — Resistência (Ω)
• BW — Largura de banda de medição (Hz)

Notas Práticas

k = 1,380649 × 10⁻²³ J/K (constante de Boltzmann). A temperatura é introduzida em °C e convertida internamente para Kelvin (T_K = T_°C + 273,15). Para minimizar o ruído, use a menor resistência que satisfaça os requisitos do circuito, reduza a largura de banda com filtragem e arrefeça o circuito se necessário. As resistências de película metálica têm menos ruído em excesso (ruído de corrente) do que as de carbono, mas o ruído térmico é idêntico para todos os tipos de resistência com a mesma resistência.