نویز گرمایی

نویز گرمایی یا نوفه گرمایی که به آن نوفه نایکوئیست، نوفه جانسن و نوفه جانسن - نایکوئیست هم گفته می شود، نویزی است که از تحریک گرمایی حامل های بار ( معمولاً الکترون ها ) درون یک رسانای الکتریکی در حالت تعادل ( بدون توجه به ولتاژ اعمالی ) پدید می آید. [ ۱]
نویز گرمایی را اولین بار ۱۹۲۶ جان جانسن در آزمایشگاه های تحقیقاتی بل کشف کرد. او آنچه یافته بود را به هری نایکوئیست نشان داد. [ ۲] [ ۳] نایکویست، که او هم در آزمایشگاه های بل کار می کرد، نتایج به دست آمده را تفسیر کرد. [ ۴]
ولتاژ و توان نویز گرمایی این گونه به دست می آید.
v n 2 ¯ = 4 k B T R
v n 2 ¯ = 0. 13 R   n V / H z .
v n 2 ¯ = 4 ⋅ 1. 38 ⋅ 10 − 23   J / K ⋅ 300   K ⋅ 1   k Ω = 4. 07   n V / H z .
v n = v n 2 ¯ Δ f = 4 k B T R Δ f
P = v n 2 / R = 4 k B T Δ f .
P = k B T Δ f
منبع نوفه را می توان با یک منبع جریان و مقاومت موازی ( مدار معادل نورتون ) با تقسیم ولتاژ نویز بر مقاومت R مدل کرد. این مقدار ریشه میانگین مربع منبع جریان را به صورت زیر می دهد:
i n = 4 k B T Δ f R . توان نوفه برحسب دسی بل توان نویز برحسب دسی بل این گونه به دست می آید.
P d B m = 10   log 10 ⁡ ( k B T Δ f × 1000 )
P d B m = 10   log 10 ⁡ ( k B T × 1000 ) + 10   log 10 ⁡ ( Δ f )
P d B m = − 174 + 10   log 10 ⁡ ( Δ f )