Warum sind hochohmige Schaltungen empfindlicher gegenüber Rauschen?

Warum reagieren Schaltungen mit hoher Impedanz empfindlicher auf Rauschen? Durch sie fließt weniger Strom, aber wie hängt das mit dem Rauschen zusammen, da externes Rauschen zu einer Spannung an den Drähten und dann zu einem Strom proportional zum Widerstand wird?

Weil externes Rauschen auch zu einem Strom in einem Draht werden kann (induktive Rauschkopplung), und die Rauschspannung proportional zu Strom mal Widerstand ist. Rauschen wird nicht nur kapazitiv in Ihre Schaltung eingekoppelt!
@ user26129 "Rauschspannung ist proportional zum Strom mal Widerstand" Warum? Kannst du das bitte erklären?
Es heißt Ohmsches Gesetz.
@ user26129 Ist Strom nicht das Ergebnis und Spannung die Ursache? Ist die induzierte Rauschspannung nicht unabhängig vom Drahtwiderstand gleich?
Nein, denn es gibt nicht nur induzierte Störspannungen, sondern auch induzierte Störströme. Dies wird verstärkt, wenn die Impedanz Ihrer Leitung zunimmt. Außerdem hat Ihre Rauschquelle keine unendlich niedrige Impedanz: Sie können sie als Spannungs- und / oder Stromquelle mit einem gewissen Reihen- / Parallelwiderstand modellieren, der ihre charakteristische Impedanz ist.
Denkkraft: P = U I. Das Rauschen hat eine gewisse *Kraft . Wenn der Widerstand hoch ist, ist der Strom (I) niedrig. Um die gegebene Leistung zu absorbieren , ergibt sich also eine höhere Rauschspannung : U = P/I. Mit anderen Worten: Hochohmige Leitungen tragen weniger Leistung für ihre Signale. Wenn einer kleinen Signalleistung ein wenig Rauschleistung hinzugefügt wird, wird das Signal stärker gestört, als wenn einer größeren Signalleistung eine kleine Rauschleistung hinzugefügt wird. Verwandte: "Signal-Rausch-Verhältnis" (SNR).

Antworten (3)

Sie können eine kapazitive Kopplung zwischen einer Rauschquelle und Ihrer Schaltung mit 3 Elementen modellieren:

  • eine Spannungsquelle (die Rauschquelle)
  • ein Kondensator (die kapazitive Kopplung)
  • ein Widerstand (die Eingangsimpedanz Ihrer Schaltung)

Wenn der Widerstand einen kleinen Wert hat, erhalten Sie nicht viel Spannung am Eingang Ihrer Schaltung. Wenn der Widerstand einen großen Wert hat (hohe Impedanz), ist die Spannung viel höher.

Wenn Sie anfangen, über Lärm zu sprechen, wird das Thema ziemlich komplex. Denn Rauschen muss definiert werden, was nicht so einfach ist. Ein Signal (aussagekräftige Informationen) in einem elektronischen System A könnte als Rauschen in einem elektronischen System B betrachtet werden. Ich könnte ein Beispiel geben, bei dem ein Eingang mit niedriger Impedanz empfindlicher auf Rauschen reagiert als ein Eingang mit hoher Impedanz, es hängt davon ab, was Sie davon halten Rauschen und was Sie als Signal betrachten.

Ich sehe in Ihrer Frage, dass Sie möglicherweise etwas mit DC und AC verwechselt sind ... Das Ohmsche Gesetz ist im Grunde ein DC - Gesetz und kann auf AC erweitert werden, wenn der Widerstand durch Impedanz ersetzt wird, wie unten:

Ohmsches Gesetz mit komplexen Zahlen

Wenn Sie den Begriff Impedanz verwenden, berücksichtigen Sie implizit AC -Signale. Ich empfehle Ihnen, die Wikipedia-Seite über die elektrische Impedanz zu lesen .

Ich habe sowohl von DC- als auch von AC-Datensignalen gesprochen, deshalb habe ich sowohl Widerstand als auch Impedanz erwähnt. Können Sie ein Beispiel mit einem einfachen sinusförmigen Wechselstromsignal und Rauschen geben, das von EMI kommt?

Eine Schaltung mit hoher Impedanz ist im Allgemeinen empfindlicher gegenüber Rauschen. Dies liegt daran, dass ein kleiner Strom, der in einer Schaltung mit hoher Impedanz (I mal Z) induziert wird, zu einer höheren Rauschspannung führt. Im Gegensatz dazu ist das induzierte Rauschen auf einer Schaltung mit niedrigem Z im Allgemeinen kleiner (I mal Z).

Warum sind hochohmige Schaltungen empfindlicher gegenüber Rauschen?
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