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)
|
|
|
= |
2k TR S2 |
’ |
|
|
(7.104) |
где |
Tr — комнатная температура, |
т. е. |
293 |
К. |
|
|
|
В области начального тока |
Г2 = 1 |
и S/IK= |
■ е — , |
|
где |
Т1( «—температура |
катода |
(К), |
Тогда |
для |
« / К |
области |
начальной |
(7.104)' принимает |
вид |
|
|
|
|
|
|
|
Rm = |
-j- |
-pt- ■ |
[Ом при S — в А/В]. |
(7.105) |
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)
для области пространственного заряда
е = 0 , 6 4 . |
(7.109) |
1 R |
|
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
iS |
[Ом при S — в А/В], |
(7.110) |
|
|
в области пространственного |
заряда |
|
= |
[Ом при 5 — в А/В]. |
(7.111) |
S |
|
|
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
* ш |
= u r R s l ■ |
(7' 112) |
Так как при отсутствии |
сеточных токов Sac = S,(C, |
то 17.112) |
можно переписать в виде
|
в/к г* |
Rm = ■ |
(7.113) |
2kTR S i |
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
1 |
Т к |
1 |
1 |
(7.114) |
|
|
|
|
2 |
T R |
, С |
S k c |
|
для области пространственного заряда
/?ш = 0 .6 4 Ш - — — , |
(7.115) |
1 R ° SKC |
|
что соответствует при записи согласно (7.107): для начальной области
|
|
e _ _ L |
1 JL |
J. |
(7.116) |
|
|
|
2 |
TR |
a |
|
для области пространственного заряда |
|
|
|
|
е = |
0 , 6 4 ^ |
— |
(7.117) |
|
|
|
|
' R |
a |
|
Для ламп с оксидным катодом (Тк= |
1000 К) (7.114) |
и (7.115) соот |
ветственно принимают |
вид |
|
|
|
|
|
Rm — |
1,7 |
[Ом при SKC— в А/В], |
(7.118) |
|
|
°5кс |
|
|
|
|
|
Rm = ----- |Ом при 5КС— в А/В). |
(7.119) |
|
|
aSKC |
|
|
|
7.8.3. |
Эквивалентное |
сопротивление |
|
|
шумов |
пентода |
|
|
|
|
|
Эквивалентное сопротивление шумов пентода складывается из сопротивлений за счет дробового эффекта /?шдр.и токораспределения
R niq. Найдем |
эти сопротивления |
для |
режима |
пространственного |
заряда. |
|
|
(7.101), (7.98) и (7.70) |
Сопротивление R mдр на основании |
|
g |
/, С Г д 7 3 |
|
(7.120) |
|
RШ Др |
TR S2C, |
|
2* |
|
Заменяя Г2 |
выражением (7.56) |
и |
учитывая, |
как при выводе |
(7.115), что (7.56) относится к эквивалентному диоду, а также ис
пользуя соотношение Sacj = qSKCl, получаем |
из (7.120) |
Я ш др = <? • 0 - 6 4 — |
- у * - — — |
О |
‘ r |
5acJ |
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)
Полное сопротивление шумов пентода, |
как сумма Rm др и Rmtl, |
тогда |
составляет |
|
|
|
Я ш = q |
20/с2 |
(7.121) |
|
+ ■ |
|
>aci |
J acl |
|
В |
реальных конструкциях ламп |
обычно |
Яш? > Я Шдр* Это озна |
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
режиме, где / = |
7,35 |
мА, |
/ с2= |
2,25 |
мА и SaC] = 5,2 мА/В, получает |
ся Яш дР = 325 |
Ом и |
Rm |
= |
1290 |
Ом, |
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
|
|
|
Яш = Яшдр + |
ЯШ1. |
(7.122) |
Если |
ограничится |
расчетом |
Rm для режима |
пространственного |
заряда, |
то на основании |
(7.101), |
(7.98) |
и (7.79) |
|
|
|
ЯШ др — |
е / к Г2 д2 |
|
|
|
S2acl 2kTK |
|
|
|
|
|
|
а на основании (7.101), |
(7.98) и (7.80) |
|
|
|
|
|
Яш,*' |
- е/„ |
|
|
|
|
|
Szaс 2k Тк |
|
где о — коэффициент вторичной эмиссии динода. |
|
Используя соотношение / а= |
о1к, полное сопротивление шумов со |
гласно (7.122) тогда |
будет |
|
|
|
|
Яп |
в/, г2 |
1+ о Гг |
(7.123) |
|
S2acl 2k Тк |
Если |
ввести обозначение |
|
|
|
ЯШТ
е / а Г»
Saci 2k TI(
то вместо (7,123) можно написать
|
Я ш |
Я ш т ^ |
1 |
(7.124) |
|
оГ* |
|
|
|
|
Величина |
R mr представляет собой шумовое сопротивление обыч |
ного триода |
с анодным током и крутизной, равными тем же величи |
нам триода с вторичной эмиссией. Тогда из (7.124) следует, что шумо
вое сопротивление триода с вторичной эмиссией в o |l + - ^ р а з боль
ше шумового сопротивления обычного триода с теми же параметра ми. Если принять Г2= 0,1 и а = 3, то оба сопротивления будут отли чаться приблизительно в 12 раз.
7.8.5. Зависимость эквивалентного сопротивления шумов от режима работы лампы
Зависимость эквивалентного шумового сопротивления диодов и триодов от напряжений электродов определяется согласно получен-
Рис. 7.14. Эквивалентное сопротивление шумов, крутизна характеристики и ток второй сетки пентода типа 6Ж1Б в зависимости от напряжений:
а — первой сетки; б — второй сетки
ным формулам аналогичными зависимостями крутизны характерис тики. Зависимость Rm= f(Uc) у триодов имеет монотонно падающий
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
характер. Наблюдаемое у некоторых |
|
|
триодов слабое возрастание R m, начиная |
|
|
от Uc= —2 -1---- -1 В, связано с появле |
|
|
нием сеточного тока за счет начальных |
|
|
скоростей |
электронов |
с катода. |
|
|
|
|
У |
пентодов изменение |
сопротивле |
|
|
ния |
шумов |
зависит |
не |
только от изме |
|
|
нения крутизны, но и |
от |
соответству |
|
|
ющего изменения тока |
второй |
сетки. |
|
|
С |
ростом |
крутизны |
Rm уменьшается, |
|
|
с |
ростом |
|
/ с2— увеличивается. |
В |
связи |
|
|
с этим зависимости R m= /(t/cl) и |
R m— |
Рис. 7.15. |
Зависимость |
— |
|
сг) |
У |
пентодов |
обычно |
имеют ми |
|
эквивалентного |
сопротив |
нимумы |
при |
некотором |
значении |
соот |
ления шумов от напряже |
ветствующих |
напряжений |
(рис. |
7.14). |
ния накала |
