Analise van Stelselfoute van Fotodetektor

Analise van Stelselfoute van Fotodetektor

I. Inleiding tot die Beïnvloedende Faktore van Stelselfoute inFotodetektor

Die spesifieke oorwegings vir sistematiese foute sluit in: 1. Komponentkeuse:fotodiodes, operasionele versterkers, weerstande, kapasitors, ADC's, kragtoevoer-IC's en verwysingspanningsbronne. 2. Werksomgewing: Die invloed van temperatuur en humiditeit, ens. 3. Stelselbetroubaarheid: Stelselstabiliteit, EMC-prestasie.

Ii. Stelselfoutontleding van fotodetektors

1. Fotodiode: In 'nfotoëlektriese opsporingstelsel, die invloed van fotodiodes op die foute van diefotoëlektriese stelselword hoofsaaklik in die volgende aspekte gemanifesteer:

(1) Sensitiwiteit (S)/ Resolusie: Die verhouding van die uitsetsein (spanning/stroom) inkrement △y tot die insetinkrement △x wat die uitsetinkrement △y veroorsaak. Dit wil sê, s=△y/△x. Sensitiwiteit/resolusie is die primêre voorwaarde vir sensorkeuse. Hierdie parameter word spesifiek gemanifesteer in die direkte korrelasie van fotodiodes as donkerstroom, en in die spesifieke manifestasie van fotodetektors as ruisekwivalente krag (NEP). Daarom vereis die mees fundamentele analise van sistematiese foute dat die sensitiwiteit (S)/ resolusie hoër moet wees as die werklike foutvereiste om aan die foutvereistes van die hele fotoëlektriese stelsel te voldoen, aangesien die foutimpak wat veroorsaak word deur die faktore wat later genoem word, ook in ag geneem moet word.

(2) Lineariteit (δL): Die graad van lineariteit van die kwantitatiewe verhouding tussen die uitset en inset van die fotodetektor. yfs is die volskaalse uitset, en △Lm is die maksimum afwyking van lineariteit. Dit word spesifiek gemanifesteer in die lineariteit en lineêre versadigingsligvermoë van die fotodetektor.

(3) Stabiliteit/Herhaalbaarheid: Die fotodetektor het inkonsekwente uitset vir dieselfde ewekansige invoer, wat 'n ewekansige fout is. Die maksimum afwyking van die voorwaartse en agterwaartse bewegings word in ag geneem.

(4) Histerese: Die verskynsel waar die inset-uitset-karakteristieke krommes van 'n fotodetektor nie oorvleuel tydens sy voorwaartse en agterwaartse beweging nie.

(5) Temperatuurdrywing: Die invloed van elke 1℃ verandering in temperatuur op die uitsetverandering van die fotodetektor. Die temperatuurdrywingsafwyking △Tm wat deur temperatuurdrywing veroorsaak word, word bereken deur die temperatuurdrywingsberekening van die werksomgewingtemperatuurreeks △T.

(6) Tydsdrywing: Die verskynsel waar die uitset van 'n fotodetektor oor tyd verander wanneer die insetveranderlike onveranderd bly (die oorsake is meestal te wyte aan veranderinge in sy eie samestellingsstruktuur). Die omvattende afwykingsinvloed van die fotodetektor op die stelsel word bereken deur vektorsom.

2. Operasionele versterkers: Sleutelparameters wat stelselfoute beïnvloed Operasionele versterkers Verrekeningspanning Vos, Vos temperatuurdrywing, insetverrekeningstroom Ios, Ios temperatuurdrywing, insetvoorspanningstroom Ib, insetimpedansie, insetkapasitansie, ruis (insetspanningsruis, insetstroomruis) Ontwerpversterkingstermiese ruis, kragtoevoerverwerpingsverhouding (PSRR), gemeenskaplike modusverwerpingsverhouding (CMR), oopluswins (AoL), wins-bandwydteproduk (GBW), veranderingstempo (SR), vestigingstyd, totale harmoniese vervorming.

Alhoewel die parameters van operasionele versterkers net so 'n belangrike stelselkomponent is as die keuse van fotodiodes, sal die spesifieke parameterdefinisies en beskrywings weens ruimtebeperkings nie hier uitgebrei word nie. In die werklike ontwerp van fotodetektors moet die invloed van hierdie parameters op sistematiese foute geëvalueer word. Alhoewel nie alle parameters 'n beduidende impak op u projekvereistes mag hê nie, sal bogenoemde parameters, afhangende van die werklike toepassingscenario's en verskillende eise, verskillende effekte op sistematiese foute hê.

Daar is baie parameters vir operasionele versterkers. Vir verskillende seintipes kan die hoofparameters wat sistematiese foute veroorsaak, gefokus wees op GS- en WS-seine: GS-veranderlike seine Insetverskuiwingspanning Vos, Vos-temperatuurdrywing, insetverskuiwingstroom Ios, insetvoorspanningstroom Ib, insetimpedansie, ruis (insetspanningsruis, insetstroomruis, ontwerpwins-termiese ruis), kragtoevoer-verwerpingsverhouding (PSRR), gemeenskaplike-modus-verwerpingsverhouding (CMRR). WS-variasiesein: Benewens die bogenoemde parameters, moet die volgende ook in ag geneem word: insetkapasitansie, oopluswins (AoL), wins-bandwydteproduk (GBW), veranderingstempo (SR), vestigingstyd en totale harmoniese vervorming.