Das Stromrauschen ist ein Rauschen das beim Fliessen des elektrischen Stroms entsteht Es wirkt wie eine Storung auf das Nutzsignal und verschlechtert damit die Qualitat des Signals Anders gesagt Der Signal Rauschabstand englisch signal to noise ratio SNR oder S N wird verringert Der Begriff Stromrauschen wird zumeist sehr allgemein verwendet er fasst damit als Sammelbegriff eine Vielzahl von Effekten zusammen die beim Fliessen des elektrischen Stroms ein Rauschen verursachen konnen Seltener wird der Begriff mit einer einzelnen Ursache dem Schrotrauschen gleichgesetzt 1 2 Inhaltsverzeichnis 1 Rauschen beim Stromfluss 2 Rauschen bei der Verarbeitung Ubertragung und Umwandlung von Signalen 3 Literatur 4 EinzelnachweiseRauschen beim Stromfluss BearbeitenDie meisten der hier aufgefuhrten Rauschquellen sind auch beispielhaft anhand der Elektronenrohre in dem Wikipedia Artikel zur Elektronenrohre erklart Stromverteilungsrauschen Durch die verschiedenen Geschwindigkeiten der einzelnen Ladungstrager entsteht ein Rauschen Dieser Effekt tritt unter anderem bei der Elektronenrohre auf Funkelrauschen ist eine Form des Rauschens die erstmals bei der Emission von Elektronen aus Gluhkathoden beobachtet wurde Erklart wird das Funkelrauschen durch Vorgange an der Oberflache der Kathode infolge von Diffusion und Umladung von Fremdatomen Das dabei teilweise sichtbare Funkeln englisch flicker gab dieser Art des Rauschens den Namen Schrotrauschen auch Schottky Rauschen oder einfach Stromrauschen Das Schrotrauschen tritt immer dann auf wenn ein elektrischer Strom eine Potentialbarriere uberwinden muss Jeder einzelne Ladungstrager Elektronen oder Locher der am Gesamtstromfluss beteiligt ist muss fur sich diese Barriere uberqueren Dies geschieht nicht gleichmassig sondern ist ein statistischer Prozess In der Summe sind auch auf makroskopischer Ebene gewisse Schwankungen des Stromflusses zu beobachten die das Rauschen verursachen Influenzrauschen Bei der Elektronenrohre kommt es vor allem bei Frequenzen oberhalb von 100 MHz zu Influenzvorgangen die die Ursache fur dieses Rauschen sind Warmerauschen auch thermisches Rauschen Widerstandsrauschen Nyquist Rauschen Johnson Rauschen oder Johnson Nyquist Rauschen ist ein weitgehend weisses Rauschen das aus der thermischen Bewegung der Ladungstrager in elektrischen Schaltungen hervorgeht Warmerauschen aussert sich bei unbelasteten ohmschen Widerstanden als thermisches Widerstandsrauschen oft einfach Widerstandsrauschen genannt Die thermische Bewegung der Leitungselektronen erzeugt an den Klemmen des Zweipols den Rauschstrom und die Rauschspannung Popkornrauschen oder auch Burstrauschen Die Ursache fur dieses Rauschen sind metallische Verunreinigungen im Halbleiter Diese konnen sprunghafte Veranderungen der Gleichstromparameter zur Folge haben und damit niederfrequente Impulse auslosen 1 Generations Rekombinations Rauschen In Halbleitern n und p leitenden Siliziumeinkristalle kann das auftretende Stromrauschen als Generations Rekombinationsrauschen gedeutet werden 3 4 Dieses Rauschen tritt unterhalb der charakteristischen Frequenz f c 1 t displaystyle f text c tfrac 1 tau nbsp als Weisses Rauschen und oberhalb als 1 f Rauschen auf Dabei ist t displaystyle tau nbsp die Relaxationszeit des Systems 2 Rauschen bei der Verarbeitung Ubertragung und Umwandlung von Signalen BearbeitenAuch bei der Verarbeitung Umformung oder Umwandlung elektrischer Signale gibt es verschiedene Rauschquellen Diese werden ublicherweise nicht als Stromrauschen bezeichnet sollen hier aber dennoch zur Ubersicht genannt werden Quantisierungsrauschen Bei der Digitalisierung eines analogen Signals durch einen Analog Digital Umsetzer entsteht ein Quantisierungsrauschen Die Quantisierung in eine endliche Anzahl von Quantierungsstufen die praktisch immer in Bits vorgenommen wird hat eine reduzierte Auflosung und Quantisierungsfehler zur Folge Diese Fehler wirken wie ein Rauschen auf das Signal und werden daher Quantisierungsrauschen genannt Bei einem idealen Analog Digital Umsetzer ist ein Rauschabstand von etwa 6 dB pro Bit moglich Bandrauschen entsteht bei der Magnetbandaufzeichnung von Audio und Videosignalen Antennenrauschen entsteht durch alle Arten ungewunschter elektromagnetischer Strahlung im Ubertragungsband wie Zund und Schaltfunken und Gewitter Komfortrauschen englisch comfort noise ist ein im Rahmen der digitalen Signalverarbeitung kunstlich erzeugtes Rauschen welches bei der digitalen Ubertragung von menschlicher Sprache zur Fullung von Sprachpausen verwendet wird Literatur BearbeitenHorst Schwetlick PC Messtechnik Grundlagen und Anwendungen der rechnergestutzten Messtechnik Viewegs Fachbucher der Technik Vieweg Verlag Braunschweig u a 1997 ISBN 3 528 04948 4 5 Kapitel PDF Manfred Seifart Analoge Schaltungen 6 durchgesehene Auflage Verlag Technik Berlin 2003 ISBN 3 341 01298 2 Martin Werner Nachrichten Ubertragungstechnik Analoge und digitale Verfahren mit modernen Anwendungen Studium Technik Vieweg Wiesbaden 2006 ISBN 3 528 04126 9 insbesondere das Kapitel Rauschen in Kommunikationssystemen Auszug des Textes Einzelnachweise Bearbeiten a b Horst Schwetlick PC Messtechnik Grundlagen und Anwendungen der rechnergestutzten Messtechnik 1997 Kapitel 5 siehe Literatur a b Rudolf Muller Rauschen Halbleiter Elektronik Band 15 2 uberarbeitete und erweiterte Auflage Springer Berlin u a 1989 ISBN 3 540 51145 8 Kapitel 4 und 5 E Grobe K Seiler Stromrauschen in Silizium In Annalen der Physik Band 466 Nr 1 S 75 82 bibcode 1963AnP 466 75G Willy Baumgartner Hans Ulrich Thoma Zum Stromrauschen von Halbleitern In Zeitschrift fur Angewandte Mathematik und Physik ZAMP Band 6 Nr 1 Januar 1955 ISSN 0044 2275 S 66 68 doi 10 1007 BF01600735 Abgerufen von https de wikipedia org w index php title Stromrauschen amp oldid 228417182
