Дробовой шум – электрические флуктуации, обусловленные дискретностью зарядов, образующих токи в вакуумных или полупроводниковых электронных приборах.

Этот шум аналогичен шуму падения отдельных дробинок на поверхность, например, воды. Из-за случайного характера и взаимной независимости моментов начала движения отдельных зарядов, поступающих в рабочую область электронного прибора вследствие эмиссии через некоторый потенциальный барьер, спектральная плотность дробового шума не зависит от частоты (белый шум) и описывается формулой Шоттки:

Соответственно, дисперсия дробового тока в полосе  выражается как:

Условия выполнения, приведенной выше теоремы Шоттки:

Учет приведенных выше оговорок (в скобках) приводит к обобщенной формуле теоремы Шоттки:

,

где - длительность единичного импульса тока.

                

Согласно обобщенной формуле существует завал на высоких частотах и подъем на низких, что описывается коэффициентом . Кроме того, возможная депрессия дробового шума учитывается коэффициентом . Зависимость спектральной плотности дробового шума от частоты показана на рис.1.

1. Акустический шум в динамике радиоприемника.

2. "Снег" на экране телевизора.

3. "Травка" на радиолокационном отметчике.

4. Шумы на фотографиях и видеоизображении (Особенно четко проявляется при ночной съемке).

 

Величина дробового шума отличается от определяемой формулой Шоттки и в тех случаях, когда ток ограничивается пространственным зарядом. Примером может служить вакуумный диод, работающий в режиме, когда зависимость анодного тока от потенциала анода описывается законом «трех вторых». В этом случае вблизи катода существует область с настолько высокой плотностью электронного пространственного заряда, что распределение потенциала в ней характеризуется наличием отрицательного минимума (виртуальный катод). Величина потенциала в минимуме и определяет величину тока, проходящего на анод. Если в результате флуктуаций количество эмитируемых за какой-то малый промежуток времени электронов возрастет относительно средней величины, то это приведет к увеличению плотности потенциала в минимуме, что сдерживает рост проходящего через него тока. В результате флуктуации анодного тока оказываются меньшими, чем флуктуации тока эмиссии. Такое подавление (депрессия) дробового шума описывается введением в правую часть формулы Шоттки коэффициента депрессии Г²<1. с увеличением частоты эффект подавления дробового шума пространственным зарядом уменьшается.

Вакуумные диоды, работающие в режиме насыщения тока и при малых значениях f_τ, используются в качестве генераторов эталонного шума при измерениях чувствительности радиоприемных устройств.

На частотах, при которых время пролета заряда через рабочую область оказывается соизмеримым с периодом колебаний, спектральная плотность дробового шума в цепи, подключенной к этой области, начинает уменьшаться с ростом частоты. Такой «пролетный эффект» определяется спектральным составом импульсов тока с длительностью порядка τ, наводимых в цепи каждым из пролетающих зарядов. Дробовой шум с учетом пролетных эффектов описывается формулой t²=2qIF_t²∆f, где множитель F_t² зависит от частоты и времени пролета.