Почему схемы с высоким импедансом более чувствительны к шуму?

Почему схемы с высоким импедансом более чувствительны к шуму? Через них протекает меньший ток, но как это связано с шумом, ведь внешний шум становится напряжением на проводах, а затем током, пропорциональным сопротивлению?

Потому что внешний шум также может стать током в проводе (индуктивная шумовая связь), а шумовое напряжение пропорционально току, умноженному на сопротивление. Шум не просто связан с вашей цепью емкостно!
@ user26129 «шумовое напряжение пропорционально току, умноженному на сопротивление» Почему? Можете ли вы объяснить это, пожалуйста?
Он называется законом Ома.
@user26129 user26129 Разве ток не является результатом, а напряжение причиной? Разве напряжение наведенного шума не одинаково независимо от сопротивления провода?
Нет, потому что существует не только наведенное шумовое напряжение, но и наведенный шумовой ток. Это усиливается по мере увеличения импеданса вашей линии. Кроме того, ваш источник шума не имеет бесконечно низкого импеданса: вы можете смоделировать его как источник напряжения и/или тока с некоторым последовательным/параллельным сопротивлением, которое является его характеристическим импедансом.
Подумайте о мощности: P = U I. Шум имеет определенную мощность . Если сопротивление высокое, ток (I) будет низким. Таким образом, для поглощения данной мощности потребуется более высокое шумовое напряжение : U = P/I. Другими словами: линии с высоким импедансом передают меньшую мощность для своих сигналов. При добавлении малой мощности шума к малой мощности сигнала сигнал будет более искаженным, чем при добавлении малой мощности шума к большей мощности сигнала. Связанный: «Отношение сигнал/шум» (SNR).

Ответы (3)

Вы можете смоделировать емкостную связь между источником шума и вашей схемой с помощью 3 элементов:

  • источник напряжения (источник шума)
  • конденсатор (емкостная связь)
  • резистор (входное сопротивление вашей схемы)

Если резистор имеет маленькое значение, вы не получите большого напряжения на входе вашей схемы. Если резистор имеет большое значение (высокий импеданс), напряжение будет намного выше.

Когда вы начинаете говорить о шуме, тема становится довольно сложной. Потому что шум должен быть определен, что не так просто. Сигнал (значимую информацию) в электронной системе A можно рассматривать как шум в электронной системе B. Я мог бы привести пример, когда вход с низким импедансом более чувствителен к шуму, чем вход с высоким импедансом, это зависит от того, что вы считаете шум и то, что вы считаете сигналом.

Я вижу в вашем вопросе, что вы можете быть немного смущены постоянным и переменным током ... Закон Ома в основном является законом постоянного тока и может быть распространен на переменный ток при замене сопротивления импедансом, как показано ниже:

Закон Ома с комплексными числами

Когда вы используете термин импеданс, вы неявно рассматриваете сигналы переменного тока . Я предлагаю вам прочитать страницу Википедии об электрическом импедансе .

Я говорил о сигналах данных как постоянного, так и переменного тока, поэтому я упомянул как сопротивление, так и импеданс. Можете ли вы привести пример с простым синусоидальным сигналом переменного тока и шумом, исходящим от электромагнитных помех?

Цепь с высоким импедансом обычно более чувствительна к шуму. Это связано с тем, что небольшой ток, индуцируемый в цепи с высоким импедансом (I умноженный на Z), приводит к более высокому шумовому напряжению. Напротив, наведенный шум в цепи с низким Z обычно меньше (I умножается на Z).