Widerstandsrauschen

Rauschen wird immer dann zum Problem, wenn des Nutzsignal sehr klein ist. Eine der wichtigsten Ursachen für Störspannungen ist das Eigenrauschen der Bauteile. An Niederfrequenzverstärker werden bezüglich Klirrfaktor und Rauschen besonders hohe Ansprüche gestellt. Beides kann auch durch Widerstände verursacht werden.

Als Ursachen für Rauschen bei Widerständen kommen vor allem das thermische Rauschen, das Funkelrauschen (Kontaktrauschen), das Stromrauschen und das Belastungsrauschen in Frage.

Dieses Rauschen wird durch die Wärmebewegung der Atome in der Widerstandsschicht verursacht. Die thermischen Bewegungen der Atome führen - als grundsätzlicher physikalischer Effekt - zu einer ungleichen Ladungsverteilung welche sich in extrem kurzer  Zeit fortwährend ändert. Diese ungleiche Raumladungsverteilung ist an jedem elektrischen Leiter als Rauschspannung zu messen. Sie steigt mit steigender Temperatur an. Die thermische Rauschspannung ist unabhängig vom Material und von der Stromstärke.

Im Gegensatz zum thermischen Rauschen mit einem Frequenzspektrum von 0 bis ∞ (weißes Rauschen)  wird bei den Bauelementen auch ein Rauschanteil beobachtet, der mit wachsender Frequenz abnimmt. Dieser Rauschspannungsanteil wird mit einer Inhomogenität in der Widerstandsschicht erklärt. Es kommt zu einer statistischen Leitfähigkeitsschwankung. Das Stromrauschen ist proportional zum Quadrat der Stromstärke.

Die günstigsten Rauschwerte werden von Cr-Ni-Metallschichtwiderstände erreicht.