Анализа на системските грешки на фотодетекторот

Анализа на системските грешки на фотодетекторот

I. Вовед во факторите што влијаат на системските грешки воФотодетектор

Специфичните размислувања за систематска грешка вклучуваат: 1. Избор на компоненти:фотодиоди, оперативни засилувачи, отпорници, кондензатори, аналогно-дијаграмски конвертори, интегрални кола за напојување и извори на референтен напон. 2. Работна средина: Влијание на температурата и влажноста, итн. 3. Сигурност на системот: Стабилност на системот, перформанси на EMC.

II. Анализа на системски грешки кај фотодетекторите

1. Фотодиода: Вофотоелектрична детекцијасистем, влијанието на фотодиодите врз грешките нафотоелектричен системглавно се манифестира во следниве аспекти:

(1) Чувствителност (S)/Резолуција: Односот на зголемувањето на излезниот сигнал (напон/струја) △y кон зголемувањето на влезот △x што го предизвикува зголемувањето на излезот △y. Тоа е, s=△y/△x. Чувствителноста/резолуцијата е примарен услов за избор на сензор. Овој параметар се манифестира конкретно во директната корелација на фотодиодите како темна струја и во специфичната манифестација на фотодетекторите како еквивалентна моќност на шум (NEP). Затоа, најфундаменталната анализа на систематската грешка бара чувствителноста (S)/резолуцијата да биде поголема од вистинскиот услов за грешка за да се исполнат барањата за грешка на целиот фотоелектричен систем, бидејќи треба да се земе предвид и влијанието на грешката предизвикано од факторите споменати подоцна.

(2) Линеарност (δL): Степенот на линеарност на квантитативниот однос помеѓу излезот и влезот на фотодетекторот. yfs е излезот во полна скала, а △Lm е максималното отстапување на линеарноста. Ова конкретно се манифестира во линеарноста и линеарната сатурација на светлосната моќност на фотодетекторот.

(3) Стабилност/Повторливост: Фотодетекторот има неконзистентност на излезот за истиот случаен влез, што е случајна грешка. Се зема предвид максималното отстапување од движењата напред и назад.

(4) Хистереза: Феноменот каде што карактеристичните криви на влезот и излезот на фотодетекторот не се преклопуваат за време на неговото движење напред и назад.

(5) Температурно поместување: Влијанието на секоја промена на температурата од 1℃ врз излезната промена на фотодетекторот. Отстапувањето на температурното поместување △Tm предизвикано од температурното поместување се пресметува преку пресметка на температурното поместување на опсегот на температурата на работната средина △T.

(6) Временско поместување: Феноменот каде што излезот на фотодетекторот се менува со текот на времето кога влезната променлива останува непроменета (причините најчесто се должат на промени во сопствената структура на составот). Влијанието на сеопфатното отстапување на фотодетекторот врз системот се пресметува преку векторски збир.

2. Операциски засилувачи: Клучни параметри што влијаат на системската грешка Операциски засилувачи Поместен напон Vos, температурно поместување на Vos, струја на поместување на влезот Ios, температурно поместување на Ios, струја на поларизација на влезот Ib, влезна импеданса, влезен капацитивност, шум (шум на влезниот напон, шум на влезната струја) Термички шум на дизајнерското засилување, однос на отфрлање на напојувањето (PSRR), однос на отфрлање во заеднички режим (CMR), засилување во отворена јамка (AoL), производ на засилување-пропусен опсег (GBW), брзина на промена (SR), време на воспоставување, вкупно хармонично нарушување.

Иако параметрите на оперативните засилувачи се подеднакво важна компонента на системот како и изборот на фотодиоди, поради просторни ограничувања, специфичните дефиниции и описи на параметрите нема да бидат разработени овде. При самиот дизајн на фотодетекторите, треба да се оцени влијанието на овие параметри врз систематските грешки. Иако не сите параметри можат да имаат значително влијание врз барањата на вашиот проект, во зависност од сценаријата на самата апликација и различните барања, горенаведените параметри ќе имаат различни ефекти врз систематските грешки.

Постојат многу параметри за оперативни засилувачи. За различни типови сигнали, главните параметри што предизвикуваат систематски грешки можат да бидат фокусирани на DC и AC сигнали: DC променливи сигнали Влезен поместен напон Vos, температурно поместување Vos, струја на поместување на влез Ios, струја на пристрасност на влез Ib, влезна импеданса, шум (шум на влезен напон, шум на влезна струја, термички шум на проектно засилување), однос на отфрлање на напојувањето (PSRR), однос на отфрлање во заеднички режим (CMRR). Сигнал за варијација на AC: Покрај горенаведените параметри, треба да се земат предвид и следниве: влезен капацитет, засилување во отворена јамка (AoL), производ на засилување-пропусен опсег (GBW), брзина на промена (SR), време на воспоставување и вкупно хармонично нарушување.