пользователей: 21212
предметов: 10450
вопросов: 177346
Конспект-online
зарегистрируйся или войди через vk.com чтобы оставить конспект.
РЕГИСТРАЦИЯ ЭКСКУРСИЯ

39. Власні шуми приладів вакуумної електроніки. 40. Джерела шумів у електронних вакуумних приладах.

К наиболее часто встречающимся видам шумов в электронных приборах относят тепловой, дробовой, генерационно-рекомбинационный, шум  токораспределения, лавинного умножения, микроплазменный, взрывной, фотон­ный,   вторичной  эмиссии,   ионный   и  др.

Тепловой шум — это флуктуации тока или напряжения, обусловленные тепловым движением свободных носителей. В результате хаотического движения свободных носителей происходит случайное перераспределение носителей в сре­де, приводящее к флуктуации концентрации носителей, а следовательно, и тока, протекающего через нее. Элект­ронные приборы часто представляют в виде эквивалентного шумового  резистора.

Tепловые флуктуации поддерживают тепловое равнове­сие носителей в резисторе, обеспечивая в среднем возвра­щение к нему при случайных отклоне­ниях. Поэтому тепловой! шум — неуст­ранимое явление в любом резиетивном материале.

Дробовой шум электронных приборов связан со статистическим характером процесса преодоления носителями потенциального барьера. В полупро­водниковых приборах этот барьер воз­никает при контактах материалов с    различным    типом проводимости. В электронных лампах барьер образуется на границе катод—вакуум и определяется работой выхода электронов. Акты прохождения носителей через потенци­альный барьер представляют последовательность независи­мых случайных событий, а за одинаковый промежуток вре­мени число носителей, преодолевших барьер, оказывается различным. Появляются флуктуации тока, обусловленные случайным распределением скоростей частиц и их энергий, моментов начала их движения.

Шумы токораспределения являются результатом стати­ческого характера процесса распределения носителей меж­ду электродами прибора.

В многоэлектродных лампах и других вакуумных при­борах флуктуации поперечной составляющей скорости электронов приводят к изменению количества электронов, попадающих на сетки и прошедших через них. Поэтому в цепи анода лампы возникают флуктуации тока. Коэффи­циент токораспределения kn пентода в режиме усиления характеризует процесс распределения элек­тронов между анодом и экранирующей сеткой. Спектраль­ная плотность шума токораспределения в анодной цепи пентода

Шумы лавинного умножения наблюдаются при ускоре­нии носителей в сильных электрических полях, где носите­ли приобретают энергию, необходимую для ионизации атома кристаллической решетки при соударении. Из-за статистического разброса длины свободного пробега носите­лей между соударениями моменты возникновения новых носителей заряда и их количество флуктуируют во време­ни, что приводит к появлению шумового тока. Для обрат­но включенного р-n-перехода эти флуктуации определяют случайный процесс изменения коэффициента лавинного умножения    носите лей.

Микроплазменный шум наблюдается в виде ступенча­того сигнала с амплитудой порядка А. Он возникает и сильном электрическом поле, например в р-л-переходе при напряжении, близком к напряжению электрического пробоя. Шум локализуется внутри перехода на малом участке размером м, где имеются трещины и другие дефекты кристалла, образующие ловушки. Захва­ченные ловушками заряды увеличивают электрическое по­ле на этом участке, что способствует локальному лавин­ному пробою, образованию электронно-дырочной плазмы, а затем ее исчезновению. Процессм образования и разру­шения микроплазмы — случайны, что и приводит к воз­никновению шумового тока через переход.

Взрывной шум проявляется и мнде хаотических импуль­сов с мало изменяющейся амплитудой порядка 10-11 А, но случайной и относительно большой длительностью им­пульсов и интервалов между ними. Предполагается, что этот шум в обратно включенном p-n переходе приборов обусловлен нерегулярным появлением-исчезновением по­верхностных каналов, а в прямо включенных — дефекта­ми кристалла в области перехода, в частности дислокация­ми, приводящими к образованию крупномасштабных ре-комбинационных центров.

Фотонный шум наблюдается в фотоэлектрических и оп-тоэлектронных приборах и обусловлен дискретной приро­дой принимаемого излучения и фона. Число квантов энер­гии, попадающих на чувствительную площадь фотоприем­ника, флуктуирует, что в итоге является причиной шума даже в идеальном (нешумящем) фотоприемнике.

Шумы вторичной эмиссии наблюдаются, как правило, в вакуумных приборах — лампах, фотоэлектронных умно­жителях и др. Источником шумов являются флуктуации числа вторичных электронов, выбитых с анода, динода или других электродов. Процесс вторичной эмиссии является статистическим, в результате которого случайно флук­туирует анодный ток лампы.

Ионные шумы наблюдаются в приборах с несовершен­ным вакуумом. Эти шумы обусловлены статистическим характером процесса новообразования в вакуумных при­борах. При бомбардировке катода ионы выбивают элект­роны и (или) частично компенсируют пространственный заряд у катода. Флуктуации выходящих с катода электронов, а следовательно, пространственного заряда, и тока эмиссии являются причиной появления шумов анодного тока лампы


10.01.2014; 23:16
хиты: 0
рейтинг:0
для добавления комментариев необходимо авторизироваться.
  Copyright © 2013-2016. All Rights Reserved. помощь