|
||||||||||||
|
||||||||||||
Všeobecně Druhá definice šumového čísla přijímače byla definována Franzem. Autor předpokládal, že zdrojem šumu v přijímači jsou reálné složky impedancí v zesilovacím retězci a aktivní prvky (tehdy elektronky, dnes polovodičové materiály). Pan Franz rovněž předpokládal, že největší podíl mají šumy vzniklé ve vstupních obvodech. Dále předpokládal, že šum v rezistorech je termického původu, že v každé látce jsou molekuly, které jsou v neustálém a nepravidelném pohybu. Stanovil, že mírou pohybu je teplota, že při absolutní nule (-273.15 °C = 0 K) veškerý pohyb ustane. Pohybem molekul se však přemisťují elektrické náboje (např. v kusu drátu) a mezi dvěma různými body se na takovém vodiči dá naměřit napětí. Napětí je střídavé, neustále mění velikost i směr. Proto na takovém vodiči, chcete-li, rezistoru vzniká směs střídavých napětí v celém kmitočtovém spektru. Většina takových napětí se však ve vodiči vyrovná uvnitř a navenek se projevuje velice malou hodnotou. Tak nás učili kdysi ve škole. Věřil jsem tomu a nikdy jsem nebyl fyzikem a ani jsem předchozí teorii neověřoval žádným experimentem. Definice šumového čísla podle Franze Pš = 4 * k * T * B, kde k je tzv. Bolzmanova konstanta k = 1.38*10-23 a rozměr je W/K (pokud hovoříme o výkonu, mezi SI jednotkami se udává v rozměru J/K, pokud se hovoří o energii a platí, že 1J = 1 Wattsekunda), T je absolutní teplota v Kelvinech a B je šířka pásma v Hz, na které zkoumáme výkon šumu. Také nás učili, že výkon P = U*I a lze ho vyjádřit s použitím Ohmova zákona jako P = U2/R Pokud vyjádříme šumové napětí Uš z výkonu, získáme tento
vzoreček: Pi = Pš/4 = k*T*B a vstupní napětí musí být Ui =
Odmocnina (k*T*R*B) Pant = Pš/4 = 1*k*T (ve W/Hz) na každý Hz
šířky pásma. Toto (předchozí odstavec) je definice šumového čísla podle Franze. Co se děje s výkonem šumu na vstupu zesilovače? Dále uvažujme totéž, co jsme uvažovali u definice šumového faktoru v
úvaze odvozené na základě poznatků pana Friise. Pout = k*T*B*G*F a aby se s takovou rovnicí dalo
dělat prakticky, provedeme jednoduchou algebraickou úpravu. K pravé straně
odečteme a hned zas přičteme, aby se nezměnila platnost rovnice, stejné
číslo k*T*B*G a rovnice bude potom vypadat takto:
Jak vidíme, provedl jsem v předchozím vztahu pouze důkaz
použité úvahy.
|
||||||||||||
TU 73, Mira, ok1ufc |