Фотодетектордун системалык каталарын талдоо

Фотодетектордун системалык каталарын талдоо

Системалык каталардын таасир этүүчү факторлоруна киришүүФотодетектор

Системалык ката үчүн өзгөчө эске алынуучу жагдайлар төмөнкүлөрдү камтыйт: 1. Компоненттерди тандоо:фотодиоддор, операциялык күчөткүчтөр, резисторлор, конденсаторлор, ADC, кубат берүүчү микросхемалар жана эталондук чыңалуу булактары. 2. Жумуш чөйрөсү: Температуранын жана нымдуулуктун таасири ж.б. 3. Системанын ишенимдүүлүгү: Системанын туруктуулугу, электромагниттик мунаралардын иштеши.

Фотодетекторлордун системалык каталарын талдоо

1. Фотодиод: бирфотоэлектрдик аныктоосистема, фотодиоддордун каталарына тийгизген таасирифотоэлектрдик системанегизинен төмөнкү аспектилерде көрүнөт:

(1) Сезгичтик (S)/Чечимдүүлүк: Чыгуучу сигналдын (чыңалуу/ток) △y өсүшүнүн чыгуучу △y өсүшүнө алып келүүчү киргизүү өсүшүнө △x катышы. Башкача айтканда, s=△y/△x. Сезгичтик/чечимдүүлүк сенсорду тандоонун негизги шарты болуп саналат. Бул параметр фотодиоддордун караңгы ток катары түз корреляциясында жана фотодетекторлордун ызы-чуунун эквиваленттүү кубаттуулугу (NEP) катары өзгөчө көрүнүшүндө өзгөчө көрүнөт. Ошондуктан, системалуу катанын эң фундаменталдык анализи бүтүндөй фотоэлектрдик системанын ката талаптарын канааттандыруу үчүн сезгичтиктин (S)/чечимдүүлүктүн чыныгы ката талабынан жогору болушун талап кылат, анткени кийинчерээк айтылган факторлордон улам келип чыккан катанын таасирин да эске алуу керек.

(2) Сызыктуулук (δL): Фотодетектордун чыгышы менен киришинин ортосундагы сандык байланыштын сызыктуулук даражасы. yfs - толук масштабдуу чыгыш, ал эми △Lm - сызыктуулуктун максималдуу четтөөсү. Бул фотодетектордун сызыктуулугунда жана сызыктуу каныккан жарык кубаттуулугунда өзгөчө көрүнөт.

(3) Туруктуулук/Кайталануучулук: Фотодетектордун чыгышы бирдей кокустук киргизүү үчүн дал келбестикке ээ, бул кокустук ката. Алдыга жана артка соккулардын максималдуу четтөөсү эске алынат.

(4) Гистерезис: Фотодетектордун киргизүү-чыгаруу мүнөздөмөсүнүн ийри сызыктары анын алдыга жана артка жылуусунда бири-бирине дал келбеген кубулуш.

(5) Температуранын жылышы: Фотодетектордун чыгышындагы ар бир 1°C температуранын өзгөрүшүнүн таасири. Температуранын жылышынан келип чыккан температуранын жылышынын четтөөсү △Tm жумушчу чөйрөнүн температура диапазонундагы температуранын жылышын эсептөө аркылуу эсептелет △T.

(6) Убакыттын жылышы: Киргизүү өзгөрмөсү өзгөрүүсүз калганда фотодетектордун чыгышы убакыттын өтүшү менен өзгөргөн кубулуш (себептери көбүнчө анын курамынын түзүлүшүндөгү өзгөрүүлөргө байланыштуу). Фотодетектордун системага комплекстүү четтөө таасири вектордук сумма аркылуу эсептелет.

2. Операциялык күчөткүчтөр: Системанын катасына таасир этүүчү негизги параметрлер Операциялык күчөткүчтөр Четке кагылган чыңалуу Vos, Vos температурасынын дрейфи, киргизүү чегинген тогу Ios, Ios температурасынын дрейфи, киргизүү агымынын Ib тогу, киргизүү импедансы, киргизүү сыйымдуулугу, ызы-чуу (киргизүү чыңалуусунун ызы-чуусу, киргизүү тогу ызы-чуусу) Дизайндык күчөтүү жылуулук ызы-чуусу, кубат булагынын четке кагуу коэффициенти (PSRR), жалпы режимдин четке кагуу коэффициенти (CMR), ачык циклдин күчөтүүсү (AoL), күчөтүү-өткөрүү жөндөмдүүлүгүнүн көбөйтүндүсү (GBW), кесүү ылдамдыгы (SR), орнотуу убактысы, жалпы гармоникалык бурмалоо.

Операциялык күчөткүчтөрдүн параметрлери фотодиоддорду тандоо сыяктуу эле системанын компоненти болгону менен, мейкиндиктин чектелүүлүгүнөн улам, бул жерде параметрлердин аныктамалары жана сүрөттөмөлөрү кеңири баяндалбайт. Фотодетекторлорду иш жүзүндө долбоорлоодо бул параметрлердин системалуу каталарга тийгизген таасири бааланышы керек. Бардык эле параметрлер сиздин долбооруңуздун талаптарына олуттуу таасир этпесе да, иш жүзүндөгү колдонуу сценарийлерине жана ар кандай талаптарга жараша, жогорудагы параметрлер системалуу каталарга ар кандай таасир этет.

Операциялык күчөткүчтөр үчүн көптөгөн параметрлер бар. Ар кандай сигнал түрлөрү үчүн системалуу каталарды пайда кылган негизги параметрлерди туруктуу жана өзгөрмө ток сигналдарына багыттоого болот: туруктуу токтун өзгөрмө сигналдары Киргизүү чыңалуусунун Vos, Vos температурасынын дрейфи, киргизүү чыңалуусунун Ios, киргизүүнүн четтөө тогу Ib, киргизүү импедансы, ызы-чуу (киргизүү чыңалуусунун ызы-чуусу, киргизүү тогунун ызы-чуусу, долбоордук күчөтүүнүн жылуулук ызы-чуусу), кубат булагынын баш тартуу катышы (PSRR), жалпы режимдеги баш тартуу катышы (CMRR). Өзгөрмө токтун өзгөрмө сигналы: Жогорудагы параметрлерден тышкары, төмөнкүлөрдү да эске алуу керек: киргизүү сыйымдуулугу, ачык циклдик күчөтүү (AoL), күчөтүү-өткөрүү жөндөмдүүлүгүнүн көбөйтүндүсү (GBW), кесүү ылдамдыгы (SR), орнотуу убактысы жана жалпы гармоникалык бурмалоо.