Thermisches Rauschen

Thermisches Rauschen entsteht durch statistische Schwankungen der Ladungsträger in allen elektrisch leitenden Materialien. Diese Unregelmäßigkeiten werden durch die Temperaturbewegung der Ladungsträger verursacht und erzeugen an Leitern und Widerständen eine Rauschspannung. Da thermisches Rauschen alle Frequenzen enthält und ein kontinuierliches Leistungsspektrum aufweist, ist die spektrale Rauschdichte unabhängig vom Frequenzbereich gleich. Dies wird auch als weißes Rauschen bezeichnet. So ist beispielsweise die Rauschenergie zwischen 5 kHz und 5,1 kHz genauso groß wie die zwischen 100 kHz und 100,1 kHz, weil in beiden Fällen das Frequenzband 100 Hz beträgt. Die Rauschenergie ist allerdings abhängig von dem elektrischen Widerstand und erhöht sich mit steigenden Widerstandswerten.

Berechnung des thermischen Rauschens

Das thermische Rauschen bzw. weiße Rauschen wurde von dem amerikanischen Physiker Johnson nachgewiesen und ist auch als Johnson-Rauschen bekannt.