Fontes Físicas de Ruído

O ruído de Johnson é causado pela flutuação de cargas ou moléculas polarizáveis em materiais dissipativos. Sua magnitude pode ser melhor calculada por meio da mecânica estatística, que nos diz que cada grau de liberdade deve ter associado a ele uma energia de ½ kT. Isso leva às expressões usuais para o ruído de Johnson, incluindo o fato de que a potência de ruído térmico disponível, proveniente de um resistor, uma rede dissipativa, um dielétrico dissipativo ou uma antena é sempre kTB. No caso de um resistor, rede ou dielétrico, T é a temperatura do material dissipativo. No caso de uma antena, T é a temperatura média do ambiente que a antena "vê". Consistente com a potência kTB disponível de uma antena, há uma densidade particular de radiação no espaço que é uma função de temperatura e frequência. A figura de ruído é definida em termos de ruído de Johnson. O ruído de disparo, devido à natureza discreta do fluxo de elétrons, é geralmente distinto do ruído de Johnson, embora em alguns dispositivos eletrônicos a expressão para o ruído no fluxo de elétrons tenha a mesma forma que a do ruído de Johnson. Quando o ruído no fluxo de elétrons é maior ou menor que o ruído de disparo puro, os movimentos dos elétrons devem estar de alguma forma correlacionados. Em um fluxo de elétrons de baixo ruído, a interceptação aleatória de uma fração do fluxo de elétrons pode reduzir a correlação e aumentar o ruído. O ruído de Johnson e o ruído de disparo têm um espectro de frequência plano.