Cтраница 3
Дробовые шумы анодного тока создаются: 1) флуктуациями анодного тока вследствие случайного характера электронной эмиссии с катода и 2) в многоэлектродных лампах - случайным характером перераспределения тока между токособирающими электродами, например между анодом и экранной сеткой в пентоде. Шумы перераспределения наводят шумовые токи в цепи управляющей сетки, которые в свою очередь увеличивают флуктуации анодного тока. Шумы, связанные с наведением токов в цепи сетки, будут рассмотрены отдельно от шумов, вызванных дробовым эффектом анодного тока. [31]
Кроме резисторов, в качестве источника шума используются ва-кухмные диоды в режиме насыщения. В этом режиме дробовой эффект, являющийся основной причиной появления флуктуации анодного тока, проявляется особенно сильно. Для работы в генераторах шума выпускаются специальные шумовые диоды 2Д2С, 2ДЗБ и др. Эти диоды создают шум, равномерно распределенный в полосе частот от сотен герц до сотен мегагерц. [32]
Одним из важнейших показателей усилителя является отношение напряжения полезного сигнала на выходе к напряжению собственных шумов усилителя. Эта величина, как известно, определяется в значительной степени флуктуациями анодного тока первой лампы или транзистора усилителя. [33]
Так как выход вторичных электронов также является случайным про цессом, то появляются флуктуации анодного тока и по этой причине. Вторичная электронная эмиссия может создаваться вспомогательными элементами лампы, например траверсами, на которых крепятся сетки ламп, а также слюдяными прокладками, используемыми для повышения жесткости конструкции электродов. [34]
Так как выход вторичных электронов также является случайным про цессом, то появляются флуктуации анодного тока и по этой причине. Вторичная электронная эмиссия может создаваться вспомогательными элементами лампы, например траверсами, на которых крепятся сетки ламп, а также слюдяными прокладками, используемыми для повышения жесткости конструкции электродов. [35]
Флуктуации анодного тока могут быть вызваны наличием вторичной электронной эмиссии из электродов, слюдяных держателей и из стекла баллона. Количество вторичных электронов не остается постоянным, поэтому изменяется количество электронов, попадающих на анод, и возникают флуктуации анодного тока. Шумы, вызванные попаданием вторичных электронов на анод лампы, называют шумами динатронного эффекта. [36]
На вход первой лампы усилителя вместе с напряжением сигнала попадают тепловые флуктуации напряжения на сопротивлениях входной цепи. Напряжение на выходе первого каскада усилителя складывается из напряжения сигнала, напряжения тепловых флуктуации входной цепи и из напряжения, вызванного флуктуациями анодного тока первой лампы. Все эти флуктуации усиливаются вместе с сигналом в следующих каскадах усилителя. Легко понять, что сигнал будет хорошо различим на выходе усилителя только в случае, если его амплитуда много больше флуктуации в полосе усиления. [37]
В литературе существует понятие об эквивалентном шумовом сопротивлении лампы [ 4, с. Сопротивление гпа, условно подключенное к промежутку сетка-катод лампы, является источником теплового шума, ЭДС которого, пропорциональная Vг а, вызывает флуктуации анодного тока, численно равные флуктуациям, обусловленным дробовым эффектом. [38]
В этом случае вблизи катода ( см. рис. 2.25, б) формируется минимум потенциала Vmm, глубина которого зависит от тока эмиссии, что приводит к уменьшению флуктуации анодного тока. Этот эффект называется депрессией дробовых шумов. [39]
Для высокочувствительных усилителей постоянного тока существенное значение имеет эффект мерцания, заключающийся в сравнительно медленном изменении состояния рабочей поверхности катода. Вследствие того, что на поверхности катода ( особенно оксидированного) в результате диффузии или при взаимодействии ато мов эмитирующего слоя с атомами и ионами остатков газа хаотически появляются инородные атомы, каждый участок катода излучает то большее, то меньшее число электронов, возникают флуктуации анодного тока лампы. [40]
Основной причиной шума электронных ламп является нерегулярность выхода электронов из катода. Поскольку внутри катода электроны обладают различными скоростями, то количество электронов, выходящих из катода за промежуток времени А /, не остается постоянным, следовательно, с течением времени изменяется величина тока эмиссии и анодного тока. Флуктуации анодного тока, вызванные этой причиной, называются дробовыми шумами лампы. [41]
В качестве примера рассмотрим дробовой шум вакуумного диода, в котором ток создается электронами, случайно эмитированными с катода и движущимися под действием электрического поля к аноду. От каждого электрона в момент вылета с катода во внешней цепи возникает элементарный импульс тока, длительность которого равна времени пролета электрона. Статистический характер распределения начальных скоростей и моментов вылета с катода определяет флуктуации анодного тока диода. [42]
Причиной возникновения шумов в лампах является также плохой вакуум. При плохом вакууме столкновение электронов с частицами газа ведет к ионизации и появлению дополнительных носителей заряда ( электронов и ионов), вследствие чего увеличивается анодный ток. Поскольку столкновения происходят случайно, количество дополнительных носителей заряда не остается постоянным и возникают флуктуации анодного тока. Шумы, вызванные ионизацией газа, называют шумами ионизации. [43]
Дробовые шумы анодного тока создаются: 1) флуктуациями анодного тока вследствие случайного характера электронной эмиссии с катода и 2) в многоэлектродных лампах - случайным характером перераспределения тока между токособирающими электродами, например между анодом и экранной сеткой в пентоде. Шумы перераспределения наводят шумовые токи в цепи управляющей сетки, которые в свою очередь увеличивают флуктуации анодного тока. Шумы, связанные с наведением токов в цепи сетки, будут рассмотрены отдельно от шумов, вызванных дробовым эффектом анодного тока. [44]
В заключение следует отметить еще явление усиления флуктуационных шумов при работе лампы в диапазоне сверхвысоких частот, когда период колебаний становится одного порядка с временем пролета электронов, что приводит к возвращению существенной части электронов флуктуирующего анодного тока в область катода. Вследствие этого появляются дополнительные флуктуации потенциала управляющей сетки, индуктируемые проходящим сквозь нее потоком возвращающихся электронов. Так как с ростом рабочей частоты усиливаемых или генерируемых лампой колебаний увеличивается количество возвращающихся к катоду электронов, то, естественно, возрастает и интенсивность дополнительных флуктуации анодного тока, получивших название индукционного шума. [45]