Quais seriam as unidades de ruído térmico?

Isso surgiu durante uma pergunta de atribuição, mas é uma tangente.

O ruído térmico é dado por; N = k TB onde;

k = Constante de Boltzmann (J / K) ir (Ws / K)

T = temperatura (K)

B = Largura de banda (Hz)

Isso significaria que as unidades de ruído térmico podem ser expressas como ciclos de Watt? Isso não faz sentido para mim.

Normalmente, o ruído é expresso em dB ou dBm. Como isso se relaciona com as unidades aqui?

Hertz é 1 / segundo. Então N na sua fórmula é Watts. A fórmula não é para a figura da tensão do ruído, mas para a potência do ruído. A energia é watts, então tudo calcula bem.

Para responder totalmente à sua pergunta, o ruído é medido em unidades absolutas ou como uma proporção. A proporção relativa sem unidade é apenas um número. Para cada escala de número até sempre, há sempre algum valor absoluto em unidades físicas que é acordado. Digamos que se o número de referência for miliwatt, o microwatt de ruído será 0,001 sem unidade na escala de miliwatt. Ou logaritmicamente -30dBm ou -60dBW, etc.

Nota lateral: ruído térmico diferente de zero, estritamente falando, não possui amplitude de tensão máxima absoluta por um período infinito de observação. Todo valor momentâneo observado sempre pode ser excedido em qualquer uma das próximas observações. Dizer que o ruído é 0,01V pp (pico a pico) é uma simplificação excessiva ou uso indevido da terminologia. A quantificação preferida do ruído está em todas as unidades, mas com nota do método de observação, como 0,5A rms (quadrado médio da raiz).

As dimensões:

$\dfrac{W \cdot s}{K} \cdot K \cdot Hz = \dfrac{W \cdot s}{K} \cdot K \cdot \dfrac{1}{s} = W$

Portanto, seu ruído é uma quantidade de energia. A expressão dá poder como um valor absoluto. Em geral, estamos mais interessados ​​no poder em comparação com um nível de referência e, para mantê-lo prático, porque as proporções podem variar de muito baixa a muito alta, é usada uma escala logarítmica:

$dB = 10 \cdot log\left(\dfrac{P}{P_{REF}}\right)$

Esse é o logaritmo baseado em 10. Existem várias referências de potência diferentes, e cada uma fornecerá um número de dB diferente, por isso é importante indicar claramente qual escala você está usando. dBm, por exemplo, tem uma referência de 1mW, ou seja, 775mV em 600$\Omega$. Se o seu telefone celular transmitir 500mW de potência,

$10 \cdot log\left(\dfrac{500mW}{1mW}\right) = 27 dBm$

Uma diferença de 3dB é um fator dois; 3dB mais alto é o dobro da potência.

Você também pode expressar os níveis de tensão em dB. Então

$10 \cdot log\left(\dfrac{P}{P_{REF}}\right) = 10 \cdot log\left(\dfrac{\dfrac{V^2}{R}}{\dfrac{V_{REF}^2}{R}}\right) = 10 \cdot log\left(\dfrac{V^2}{V_{REF}^2}\right) = 20 \cdot log\left(\dfrac{V}{V_{REF}}\right)$

Assim, enquanto que para a energia você precisa multiplicar por 10, para as tensões, é 20.
20dB mais baixo é metade da tensão.