Cтраница 4
Если испускание электрона из катода всегда является независимым случайным событием и вызывает соответствующие колебания тока эмиссии, то при наличии объемного заряда, ограничивающего анодный ток, попадание электронов на анод уже не будет таким. Пусть увеличивается число электронов, эмиттированных катодом за некоторый малый промежуток времени, тогда увеличивается объемный заряд и соответственно увеличивается абсолютная величина минимума потенциала у катода. В результате меньшая часть электронов сможет преодолеть минимум потенциала, и анодный ток возрастет меньше, чем ток эмиссии катода Таким образом, влияние объемного заряда сказывается в уменьшении флуктуации анодного тока по сравнению с флуктуациями тока эмиссии. [46]
Шумы электронных ламп - нерегулярные колебания напряжения на нагрузке электронной лампы, вызванные физическими процессами, протекающими в самой лампе, и создающие шумы приемника, в котором она установлена. Одна из них - дробовой эффект - наблюдается во всех типах ламп и при любых частотах сигналов. Если в лампе имеется хотя бы одна сетка с положительным потенциалом, то шумы возрастают; это объясняется непостоянством токораспределения между анодом и положительно заряженной сеткой, что вызывает добавочную флуктуацию анодного тока. Другой причиной является динатронный эффект, так как выход вторичных электронов из металла неравномерен. [47]
Кроме тепловых шумов, источником шумов усилителя являются также усилительные элементы. Основной причиной шума, создаваемого электронной лампой, служит так называемый дробовой эффект. Даже при постоянстве питающих напряжений на-электродах лампы количество электронов, вылетающих с катода, в различные моменты времени неодинаково вследствие статистического распределения скоростей теплового движение электронов в накаленном катоде. Флуктуации анодного тока создают на нагрузке, включенной в цепь анода лампы, шумовое напряжение, имеющее подобно тепловому шуму входной цепи непрерывный частотный спектр. Это явление и называют дробовым эффектом. [48]
Кроме тепловых шумов источником шумов усилителя являются также усилительные элементы. Основной причиной шума, создаваемого электронной лампой, служит так называемый дробовой эффект. Даже при постоянстве питающих напряжений на электродах лампы количество электронов, вылетающих с катода, в различные моменты времени неодинаково вследствие статистического распределения скоростей теплового движения электронов в накаленном катоде. Флуктуации анодного тока создают на нагрузке, включенной в цепь анода лампы, шумовое напряжение, имеющее подобно тепловому шуму входной цепи н & прерывный частотный спектр. Это явление и называют дробовым эффектом. [49]
До сих пор мы предполагали, что анодный ток при постоянном напряжении и постоянной температуре катода - величина постоянная. Поскольку ток есть поток эмиттированных электронов, а эмиссия представляет собой явление статистическое, то и ток должен испытывать хаотические отклонения от своей средней величины. Проще всего рассмотреть процесс флуктуации анодного тока для диода, работающего в режиме насыщения, так как в этом режиме каждый эмиттированный электрон движется независимо друг от друга. Моменты выхода отдельных электронов из катода не связаны между собой и образуют случайное распределение как по времени, так и по скоростям. Флуктуации анодного тока называются дробовым эффектом. Таким образом, разрешенный во времени анодный ток есть величина импульсная, причем форма импульсов может быть произвольной. [50]
Помимо перечисленных явлений, собственный шум в электронных лампах возникает также за счет теплового движения электронов внутри лампы, что создает колебания тока, аналогичные колебаниям в любой другой электрической цепи. В лампах с несовершенным вакуумом уровень собственных шумов значительно возрастает в результате ионизации молекул газа в пространстве между анодом и катодом. Процесс ионизации имеет нерегулярный характер. Кроме того, положительные ионы, направляясь к катоду, частично нейтрализуют пространственный заряд, что также способствует увеличению флуктуации анодного тока. [51]
До сих пор мы предполагали, что анодный ток при постоянном напряжении и постоянной температуре катода - величина постоянная. Поскольку ток есть поток эмиттированных электронов, а эмиссия представляет собой явление статистическое, то и ток должен испытывать хаотические отклонения от своей средней величины. Проще всего рассмотреть процесс флуктуации анодного тока для диода, работающего в режиме насыщения, так как в этом режиме каждый эмиттированный электрон движется независимо друг от друга. Моменты выхода отдельных электронов из катода не связаны между собой и образуют случайное распределение как по времени, так и по скоростям. Флуктуации анодного тока называются дробовым эффектом. Таким образом, разрешенный во времени анодный ток есть величина импульсная, причем форма импульсов может быть произвольной. [52]
Шоттки и в тех случаях, когда ток ограничивается пространственным зарядом. Примером может служить вакуумный диод, работающий в режиме, когда зависимость анодного тока от потенциала анода описывается законом трех вторых. В этом случае вблизи катода существует область с настолько высокой плотностью электронного пространств, заряда, что распределение потенциала в ней характеризуется наличием отрицат. Величина потенциала в минимуме и определяет величину тока, проходящего на анод. Если в результате флуктуации кол-во эмитируемых за какой-то малый промежуток времени электронов возрастет, относительно средней величины, то это приводит к увеличению плотности пространств, заряда, а следовательно - к понижению потенциала в минимуме, что сдерживает рост проходящего через него тока. В результате флуктуации анодного тока оказываются меньшими, чем флуктуации тока эмиссии. Вакуумные диоды, работающие в режиме насыщения тока ( ограничение пространств, зарядом отсутствует) и при малых значениях / т, используются в качестве генераторов эталонного шума при измерениях чувствительности радиоприемных устройств. [53]