Дробовой шум

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск

Дробовой шум — беспорядочные флуктуации напряжений и токов относительно их среднего значения в цепях радиоэлектронных устройств, обусловленные дискретностью носителей электрического заряда — электронов. Грубо говоря, прибытие каждого электрона сопровождается всплеском тока в цепи.

В отличие от теплового шума, вызванного тепловым движением электронов, дробовой шум не зависит от температуры.

Дробовой шум проявляется, например, в виде акустического шума в динамике радиоприёмника, в виде «снега» на экране телевизора[источник не указан 342 дня], «травки» на радиолокационном отметчике и т. п.

Дробовой шум — основная составляющая внутренних шумов большинства радиоэлектронных устройств, которые приводят к искажению слабых полезных сигналов и ограничивают чувствительность усилителей.

Термин «дробовой шум» (а также дробовой эффект) возник в связи с тем, что благодаря ему в громкоговорителе, подключённом к выходу усилителя или радиоприёмника, появляется акустический шум, напоминающий шум сыплющихся дробинок.

В ЭВП (Электронно-Вакуумный Прибор) он возникает на поверхности катода вследствие статистического характера эмиссии электронов и дискретности их заряда. Спектральная плотность тока катода Sω(I) дробового шума при работе ЭВП в режиме насыщения определяется соотношением Sω(I) = eI0 (формула Шоттки), где е — заряд электрона, I0 — постоянная составляющая тока. Спектр дробовых шумов флуктуации анодного тока, обусловленных дробовым шумом тока катода, равномерен до весьма высоких значений частот (на которых становится существенной конечность времени пролёта электрона от катода к аноду). В силу теплового разброса скоростей электронов дробовой шум всегда сопровождается флуктуациями не только тока, но и других характеристик электронного потока. Электрические шумы, родственные дробовому шуму в ЭВП, наблюдаются и в полупроводниковых приборах. В последних различают шумы, вызванные дрейфом носителей заряда, и шумы, вызванные диффузией носителей заряда.

Среднюю величину сигнала и его дисперсию на выходе линейной системы, на вход которой поступает дробовой шум, можно вычислить, пользуясь теоремой Кэмпбелла.

Литература[править | править вики-текст]

  • Д. Мак-Доналд Введение в физику шумов и флуктуаций, М., Мир, 1964

См. также[править | править вики-текст]