热噪声(thermal noise),也被称为白噪声(white noise),是由于温度引起的电子器件内部热运动造成的随机噪声。所有物体在零度时也不会完全静止,它们仍然存在微小振动。这些微小振动通过电子器件的电阻导致电流的随机变化,形成热噪声。热噪声的特点如下:
1、 频谱均匀:热噪声的频谱密度在几乎所有频率范围内是均匀的,即其功率谱密度与频率无关。这就意味着在任何频带内,热噪声的能量是均匀分布的。
2、 随温度增加而增强:热噪声的功率与温度成正比。温度越高,电子器件内部的热运动就越剧烈,产生的热噪声也就越强。因此,在高温环境中,热噪声的干扰会更加明显。
3、 与阻值相关:热噪声的功率与电阻的大小成正比。电阻越大,产生的热噪声也越大。这是因为电流通过电阻时会产生更大的压降,进而产生更大的噪声电压。
对于电子设备来说,热噪声的影响是普遍存在的。它可以影响信号的质量,使得信号与噪声混合在一起,降低信号的信噪比(Signal-to-Noise Ratio,SNR)。当信号的功率较小时,热噪声对信号的影响尤为显著。