Дробовой шум - электрич. флуктуации, обусловленные дискретностью зарядов, образующих токи в вакуумных или полупроводниковых электронных приборах. Термин "Д. ш." исходит из аналогии с шумом, производимым падающими дробинками. Из-за случайного характера и взаимной независимости моментов начала движения отд. зарядов, поступающих в рабочую область электронного прибора вследствие эмиссии через нек-рый потенциальный барьер, спектральная плотность Д. ш. не зависит от частоты (белый шум)и описывается формулой Шоттки где - средний квадрат флуктуации тока, Df - полоса частот, в к-рой измеряются шумы, q - элементарный заряд, I - протекающий ток. На частотах, при к-рых время пролёта заряда через рабочую область (напр., между электродами электронной лампы) оказывается соизмеримым с периодом колебаний, спектральная плотность Д. ш. в цепи, подключённой к этой области, начинает уменьшаться с ростом частоты. Такой "пролётный эффект" определяется спектральным составом импульсов тока с длительностью порядка t, наводимых в цепи каждым из пролетающих зарядов. Д. ш. с учётом пролётных эффектов описывается ф-лой где множитель F2t зависит от частоты и времени пролёта (вид функции F2t для плоскоэлектродного вакуумного диода показан на рис., где введена угловая частота w=2pf).
Величина Д. ш. отличается от определяемой ф-лой 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 "трёх
вторых". В этом случае вблизи катода существует область с настолько
высокой плотностью электронного пространств. заряда, что распределение потенциала в ней характеризуется наличием отрицат. минимума (виртуальный катод
).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 возрастёт относительно
средней величины, то это приведёт 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. Такое
подавление (депрессия) Д. ш. описывается введением в правую часть ф-лы
Шоттки коэф. депрессии Г2<1. С увеличением частоты эффект
подавления Д. ш. пространств. зарядом уменьшается. Вакуумные диоды,
работающие в режиме насыщения тока (ограничение пространств. зарядом
отсутствует) и при малых значениях ft, используются в качестве
генераторов эталонного шума при измерениях чувствительности
радиоприёмных устройств.
М. Н. Девятков