15.5.4. Избыточные шумы

Характер проявления избыточных шумов может быть различным. Их причиной могут быть контакты и их качество. При соприкосновении двух контактирующих материалов контакт можно представить как соприкосновение большого количества микроточек, часть которых может быть замкнута, а часть разомкнута. Изменение во времени числа разомкнутых точек приводит к флуктуации протекающего тока через весь контакт. Появление контактных шумов характеризует их качество и возможную деградацию. Ухудшение качества контакта в силовых электрических цепях при токах в десятки ампер может привести к значительному локальному перегреву и даже возгоранию.

В интегральных микросхемах и полупроводниковых прибора может наблюдаться импульсный (взрывной) шум, который имеет микроплазменную и дислокационную структуру. Взрывной шум имеет вид импульсов амплитудой 10^-3…10^-4 В и длительностью 1…100 мкс. Наличие взрывного шума является диагностическим параметром, характеризующим низкое качество полупроводниковых приборов.

Избыточные шумы некоторых типов резисторов могут значительно превышать тепловые шумы Найквиста. Их уровень зависит от температуры и приложенного напряжения. В справочниках ЭДС собственных шумов резисторов указывается в микровольтах на вольт приложенного напряжения (мкВ/В) и может составлять от долей до десятков мкВ на вольт. Например, у резисторов С2-13, С2-14, С2-31 уровень собственных шумов не более 1мкВ/В. Минимальным уровнем избыточных шумов обладают резисторы из микропровода.

Контрольные задания

1. Частота колебаний на выход синтезатора должна перестраиваться в пределах от 120 до 135 МГц с шагом 20 кГц. Частота опорного генератора 5 МГц. Определить коэффициент деления ДПКД r и пределы изменения коэффициента деления ДПКД v (рис. 16.3).

2. Определите значение теплового шума проволочного резистора сопротивлением 50 кОм при температуре 25^оС в полосе частот 200 кГц. Избыточный шум не учитывать.

3. Определите значение дробового шума вакуумного диода при токе 10 мА в полосе частот 100 кГц. Избыточный шум не учитывать.

4. При измерении дробовых шумов вакуумного диода при токе 5 мА напряжение шумов в полосе 200 кГц составило 20 мкВ. Чему равен заряд электрона по результатам этих измерений?

Контрольные вопросы

1. Объясните по структурной схеме назначение элементов и принцип работы радиопередающего устройства.

2. Объясните по структурной схеме назначение элементов и принцип работы приемного устройства.

3. Каково назначение синтезаторов авиационной радиостанции?

4. Объясните по структурной схеме назначение элементов и принцип работы синтезатора.

5. Чем отличаются стационарные шумы от нестационарных?

6. Что такое эргодические шумы?

7. Объясните природу тепловых и дробовых шумов.

8. Что такое фликкер-шум? Как он себя проявляет?

9. Что такое избыточные шумы? Какова их природа?