Szum śrutowy
Szum śrutowy, znany również jako Schrotrauschen, to fluktuacje występujące w układach z niewielką ilością cząstek przenoszących energię. Przykładem może być szum związany z przepływem prądu elektrycznego, wynikający z ziarnistej natury ładunku elektrycznego. Charakteryzuje się on białym szumem, normalnym rozkładem wartości chwilowych oraz stałą gęstością widmową energii. Analiza szumu śrutowego pozwala na określenie wartości ładunku elementarnego.
Źródła i rodzaje szumu śrutowego
W zależności od rodzaju elementu elektronicznego oraz warunków pracy, szum śrutowy manifestuje się różnymi zjawiskami. W elementach półprzewodnikowych powstaje w wyniku fluktuacji dyfuzji, czyli nieregularnego przechodzenia nośników przez barierę potencjału, co można zaobserwować w złączu p-n. Szumy te dzieli się na:
- dyfuzyjne,
- generacyjno-rekombinacyjne.
W lampach elektronowych szum śrutowy jest związany z losowym charakterem emisji elektronów z katody oraz ich prędkościami.
Historia i wzór Schottky’ego
Termin „szum śrutowy” został wprowadzony przez Waltera Schottky’ego w 1918 roku, który teoretycznie oszacował fluktuacje prądu anodowego diody próżniowej w stanie nasycenia. Wartość skuteczna fluktuacji prądu opisana jest wzorem Schottky’ego:
Gdzie:
- – ładunek elektronu,
- – wartość średnia prądu,
- – pasmo częstotliwości szumu.
Podsumowanie
Szum śrutowy jest istotnym zjawiskiem w elektronice, związanym z fluktuacjami prądu i emisji elektronów, co ma znaczenie w analizie i projektowaniu układów elektronicznych.
