Различия
Показаны различия между двумя версиями страницы.
Предыдущая версия справа и слева Предыдущая версия Следующая версия | Предыдущая версия | ||
lab2:теория24 [2019/08/23 10:02] root_s |
lab2:теория24 [2021/08/31 10:28] (текущий) root |
||
---|---|---|---|
Строка 10: | Строка 10: | ||
хаотические отклонения $\Delta I$ от среднего значения I; очевидно, | хаотические отклонения $\Delta I$ от среднего значения I; очевидно, | ||
что их величина должна зависеть от заряда электрона. Эти флуктуации | что их величина должна зависеть от заряда электрона. Эти флуктуации | ||
- | называются дробовым шумом | + | называются дробовым шумом |
шумом при падении дробинок на какую-нибудь поверхность и характерному | шумом при падении дробинок на какую-нибудь поверхность и характерному | ||
проявлению этого шума в электронных акустических системах. | проявлению этого шума в электронных акустических системах. | ||
Строка 16: | Строка 16: | ||
Число электронов, | Число электронов, | ||
току 1 мА соответствует поток примерно $6\cdot10^{15}$ электронов | току 1 мА соответствует поток примерно $6\cdot10^{15}$ электронов | ||
- | в секунду. Поэтому флуктуации тока много меньше его средне- го значения, | + | в секунду. Поэтому флуктуации тока много меньше его среднего значения, |
и обнаружить их можно лишь с помощью чувствительных усилителей. С | и обнаружить их можно лишь с помощью чувствительных усилителей. С | ||
другой стороны, | другой стороны, | ||
Строка 31: | Строка 31: | ||
при большом $N$ имеет вид нормального гауссова распределения. Для | при большом $N$ имеет вид нормального гауссова распределения. Для | ||
этого в нашем случае необходимо выполнить ряд технических условий. | этого в нашем случае необходимо выполнить ряд технических условий. | ||
- | Во- первых, | + | Во--первых, |
ток ограничен пространственным зарядом, | ток ограничен пространственным зарядом, | ||
друг с другом). Во-вторых, | друг с другом). Во-вторых, | ||
Строка 44: | Строка 44: | ||
следующее выражение для среднего квадрата флуктуаций тока $I$ диода: | следующее выражение для среднего квадрата флуктуаций тока $I$ диода: | ||
$$ | $$ | ||
- | \left\langle | + | \overline{ |
$$ | $$ | ||
где $e$ --- заряд электрона; | где $e$ --- заряд электрона; | ||
- | измеряются флуктуации тока (угловые | + | измеряются флуктуации тока (где черта над |
усреднение по времени). Если нагрузкой диода служит сопротивление | усреднение по времени). Если нагрузкой диода служит сопротивление | ||
$Z$ (в общем случае --- комплексное), | $Z$ (в общем случае --- комплексное), | ||
напряжения на нем равен: | напряжения на нем равен: | ||
$$ | $$ | ||
- | (*) \,\,\,\, \left\langle | + | \overline{\Delta U_{\text{др}}^2}=2eI\left|Z\right|^{2}\Delta f, |
$$ | $$ | ||
где $\left|Z\right|$ --- модуль комплексного сопротивления. | где $\left|Z\right|$ --- модуль комплексного сопротивления. | ||
Строка 65: | Строка 65: | ||
$Q$ --- добротность контура. Однако этот момент не является определяющим, | $Q$ --- добротность контура. Однако этот момент не является определяющим, | ||
так как диод в режиме насыщения фактически работает в режиме генератора | так как диод в режиме насыщения фактически работает в режиме генератора | ||
- | тока (отражением этого обстоятельства является формула (*)) | + | тока (отражением этого обстоятельства является формула (1)) |
и напряжение можно увеличить, | и напряжение можно увеличить, | ||
Более существенным является резонансный вид зависимости $\left|Z\right|^{2}$ | Более существенным является резонансный вид зависимости $\left|Z\right|^{2}$ | ||
для колебательного контура и возможность ее аналитического интегрирования. | для колебательного контура и возможность ее аналитического интегрирования. | ||
- | Так, для LCR --- контура, | + | Так, для LCR --- контура, |
+ | {{ :lab2:pic11.png?500 |}} | ||
+ | зависимость комплексного | ||
сопротивления от частоты имеет вид | сопротивления от частоты имеет вид | ||
$$ | $$ | ||
Строка 76: | Строка 78: | ||
Если такой контур служит нагрузкой вакуумного диода, напряжение шумов на нем равно: | Если такой контур служит нагрузкой вакуумного диода, напряжение шумов на нем равно: | ||
$$ | $$ | ||
- | (**) \,\,\,\, \left\langle | + | \overline{ |
$$ | $$ | ||
- | {{ : | + | |
Когда добротность контура $Q$ велика $Q=\frac{\omega_{0}L}{R}=\frac{1}{\omega_{0}CR}\gg1, | Когда добротность контура $Q$ велика $Q=\frac{\omega_{0}L}{R}=\frac{1}{\omega_{0}CR}\gg1, | ||
где $\omega_{0}\approx\frac{1}{\sqrt{LC}}$ --- резонансная частота, | где $\omega_{0}\approx\frac{1}{\sqrt{LC}}$ --- резонансная частота, | ||
- | из выражения (**) можно получить | + | из выражения (2) можно получить |
$$ | $$ | ||
- | e=\frac{2\omega_{0}C^{2}\left\langle | + | e=\frac{2\omega_{0}C^{2}\overline{ |
$$ | $$ | ||
Это выражение используется для определения заряда электрона. | Это выражение используется для определения заряда электрона. | ||
- | + | Назад | |
- | Назад | + | |