книги из ГПНТБ / Клейнер, Э. Ю. Основы теории электронных ламп учебное пособие

дробового шума и шума вторичной эмиссии — в лампах с внутриламповым усилением за счет вторичной эмиссии и т. д. В таких случаях результирующее эквивалентное сопротивление шумов согласно (7.102) равно сумме эквивалентных сопротивлений шумов каждого вида шума

вотдельности. Так как в пределах частот 20 кГц — 50 МГц сопротив­ ления шумов отдельных компонент общего шума лампы от частоты не зависят, то и результирующее эквивалентное сопротивление шумов лампы в этом диапазоне частот можно считать независящим от час­ тоты. Когда в паспортах ламп приводятся значения эквивалентных сопротивлений шумов, то имеется в виду их результирующее значение

вуказанном диапазоне частот.

Далее приводятся формулы для расчета этого значения эквивалент­ ного сопротивления шумов для различных типов электронных ламп.. Они для одного и того же типа ламп несколько различных в зависи­ мости от того, к какому участку статической характеристики лампы они относятся.

7.8.1. Эквивалентное сопротивление шумов диода

Единственным существенным источником флуктуационных шумов в диоде является дробовый эффект. Соответственно этому на основа­ нии (7.101), (7.97) и (7.55)

Для вывода формулы для Rm в области пространственного заряда заменяем в (7.104) Г2 выражением (7,56). Тогда

Яш = 0,64 . — [Ом при S — в А/В]. (7.106)

1R S

Если в (7.105) и (7.106) температурный множитель при крутизне обозначить е, то эти формулы в общем виде можно представить как

(7.107)

где для начальной области характеристики

(7.108)

341

для области пространственного заряда

Для ламп с оксидным катодом, принимая Т к— 1000 К, из (7.108) следуете = 1,7, из (7.109) —е = 2,2, т. е. в начальной области ха­ рактеристик

7.8.2. Эквивалентное сопротивление шумов триода

В триоде, работающем без сеточных токов, шум, так же как в дио­ де, практически обусловлен только дробовым эффектом. Тогда на основании уравнений (7.101), (7.98) и (7.55) сопротивление шумов триода

можно переписать в виде

Для того чтобы из (7.113) получить частные выражения для об­ ластей начального тока и пространственного заряда, в них нужно, как и при выводе (7.105) и (7.106), для I/S и Г2 ввести соответственно выражения (2.78) и (7.56). Но при этом нужно иметь в виду, что эти выражения выведены для диода, т. е. применимы только к эквива­ лентному диоду. Связь между крутизной катодного тока триода и крутизной эквивалентного диода согласно (3.223) дается соотноше­ нием SKC= a S s. С учетом этого из (7.113) получаем для области на­ чального тока

для области пространственного заряда

что соответствует при записи согласно (7.107): для начальной области

342

Эквивалентное сопротивление шумов пентода складывается из сопротивлений за счет дробового эффекта /?шдр.и токораспределения

(7.115), что (7.56) относится к эквивалентному диоду, а также ис­

или после введения обозначения (7.117)

Е

Rш др = я Sacl

Составляющая шума пентода за счет дробового эффекта, таким образом, равна дробовому шуму триода с такими же статическими параметрами анодной цепи, уменьшенному в соответствии с величи­ ной коэффициента токопрохождения.

Сопротивление Rmq на основании (7.101), (7.98) и (7.75)

e l с

Яш<7 — Я ' 2* T R S2acI

или, после подстановки elk = И 600, Tr = 293 К,

20/с2

RUlq - я S2ас)

343

чает, что шум пентода в большинстве случаев значительно превышает шум аналогичного триода и в основном определяется шумом токораспределения. Так, например, у пентода типа 6Ж1П в номинальном

7.8.4. Эквивалентное сопротивление шумов ламп с внутренним усилением за счет вторичной эмиссии

Если рассматривать триод с одной ступенью дополнительного вторично-эмиссионного усиления, то сопротивление его шумов Rul складывается из шумовых сопротивлений за счет дробового эффекта /?ш Др и вторичной эмиссии Rmj

ЯШТ

е / а Г»

Saci 2k TI(

то вместо (7,123) можно написать

844

накала (рис. 7.15). Это обусловлено главным образом тем, что у боль­ шинства современных ламп электрическое поле у поверхности катода не совсем равномерное, т. е. имеется слабо выраженный островковый эффект, и что в связи с этим при понижении напряжения накала от­ дельные участки поверхности катода начинают переходить в насыще­ ние. На этих участках Г2 резко увеличивается.

7.8.6. Значения эквивалентного сопротивления шумов различных видов электронных ламп и пути их уменьшения

Эквивалентное сопротивление шумов современных триодов для усиления напряжения высокой частоты в нормальных рабочих режи­ мах обычно лежит в пределах 100—500 Ом, современных высокочас­ тотных пентодов с катодом косвенного накала — в пределах 0,2— 2,5 кОм, а у пентодов с катодом прямого накала может доходить до

10. кОм.

Поскольку Rmу пентодов значительно больше, чем у триодов, то в случаях, когда радиоаппаратура предназначена для приема очень слабых сигналов, во входном каскаде усилителя радиочастот вместо пентодов, в ущерб коэффициенту усиления, часто используют триоды. По этой же причине в приемниках, у которых уже во входном каскаде производится преобразование частоты или усилитель радиочастот имеет очень малый коэффициент усиления, в качестве смесителя вмес­ то многоэлектродной лампы часто применяют триод или даже диод.

Решающей величиной, определяющей величину шумового сопро­ тивления ламп, согласно полученным формулам, является крутизна их характеристики. Основным средством уменьшения сопротивления шумов поэтому является повышение крутизны. В пентодах можно добиться уменьшения R mтакже путем улучшения токораспределения. С этой точки зрения определенными преимуществами обладают сис­ темы электродов с лучеобразным потоком электродов.

Для получения низкого уровня шумов необходимо, чтобы Г2 было малым, т. е. чтобы перед всеми участками поверхности катода имел­ ся достаточно глубокий минимум потенциала. Такие условия можно

•обеспечить путем применения в лампах катодов с большим удельным током эмиссии.

Все приведенные ранее значения R m относятся, как уже указы­ валось, к частотонезависимому участку спектра дробового шума в той его области, где низкочастотными шумами можно пренебречь. При частотах ниже этой области по мере возрастания роли фликкер-шума R m увеличивается. Так, например, при единицах герц, что соответ­ ствует пологому участку спектра фликкер-шума, R m у триодов обычно на несколько порядков больше, чем в радиовещательном диа­ пазоне частот.

346

чения приемно-усили­ тельных ламп

П р и м е ч а н и е . Отсутствующий элемент обозначения (кроме последнего) отмечается тире (—).