アルゴリズム の 熱雑音に関する解説。

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熱雑音

読み方、または別称:ねつざつおん

熱雑音とは、抵抗やトランジスタなど回路素子中の自由電子が外部からの熱エネルギーによって不規則に動くことによって生じる雑音のこと。1927年にこの現象を見つけた研究者のジョン・ジョンソンとハリー・ナイキストの名前からジョンソン雑音、またはジョンソン・ナイキスト雑音とも呼ばれる。
熱雑音は電圧の大小に関わらず熱が発生する素子で発生し、絶対温度に比例して雑音も増えるため、防ぐことが出来ない。信号成分に対して雑音が多くなれば、それだけ通信品質が問われることになるため、回路設計では信号と雑音を考えて設計が行われる。
熱雑音は温度が高いほど雑音が大きくなるため、熱雑音を減らすためには電子回路の周囲の温度を下げる必要がある。実際、低温で動作させる超電導回路は、室温で動作させる半導体に比べると熱雑音は小さく、熱雑音が問題になる極めて小さい信号を扱う場合などは増幅器を極低温まで冷却するといったことが行われ、例えば、電波望遠鏡のプリアンプでは、液体窒素で冷却して熱雑音を低減させることがある。

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