Большая советсткая энциклопедия Дробовой эффект

Дробовой эффект

Дробовой эффект, небольшие беспорядочные отклонения анодного тока электровакуумных и полупроводниковых приборов от его среднего значения, вызванные неравномерностью эмиссии (испускания) электронов с катода или неравномерностью диффузии носителей тока в полупроводниках. Теоретически Д. э. был предсказан немецким учёным В. Шотки в 1918.

При нагревании катода электровакуумного прибора увеличивается средняя скорость теплового движения электронов проводимости. При этом часть электронов, обладающих достаточной кинетической энергией, "вырывается" из катода (см. Термоэлектронная эмиссия). Однако прежде чем покинуть катод, электрон испытывает огромное число столкновений с атомами и др. электронами внутри катода, в результате чего величина и направление скорости каждого электрона в момент вылета из катода могут быть различными. Поэтому вылет отдельных электронов происходит как бы совершенно случайно и независимо от вылета др. электронов. Это приводит к тому, что число электронов, эмитированных катодом за одинаковые малые промежутки времени, оказывается различным, вследствие чего ток эмиссии испытывает случайные отклонения от своего среднего значения (флуктуации). Величина флуктуаций анодного тока существенно зависит от режима работы прибора. В электронных лампах, если все эмитированные электроны попадают на анод, флуктуации эмиссии точно повторяются в анодном токе. Если же не все электроны попадают на анод, то вблизи катода образуется отрицательно заряженное облако, которое играет роль своеобразного "демпфера" и сглаживает дробовые флуктуации анодного тока.

Д. э. характерен не только для термоэлектронной эмиссии; он сопровождает любые процессы, связанные с образованием потоков заряженных или нейтральных частиц, например протекание электрического тока через полупроводники, фотоэлектронную эмиссию, вторичную электронную эмиссию, формирование молекулярных пучков и т.п.

Термин "Д. э." (а также дробовой шум) возник в связи с тем, что благодаря ему в громкоговорителе, подключённом к выходу усилителя или радиоприёмника, появляется акустический шум, напоминающий шум сыплющихся дробинок.

Лит.: Власов В. Ф., Электронные и ионные приборы, 3 изд., М., 1960, с. 305—317; Зил А. ван дер, Флуктуации в радиотехнике и физике, пер. с англ., М.—Л., 1958, с. 63—209; Бонч-Бруевич А. М., Радиоэлектроника в экспериментальной физике, М., 1966, с. 193—200.

И. Т. Трофименко.