Pagtuki sa System Error sa Photodetector

Pagtuki sa System Error sa Photodetector

I. Pasiuna sa Pag-impluwensya sa mga Hinungdan sa mga Kasaypanan sa Sistema saPhotodetector

Ang piho nga mga konsiderasyon alang sa sistematikong sayup naglakip sa: 1. Pagpili sa sangkap:photodiodes, operational amplifiers, resistors, capacitors, ADCs, power supply ics, ug reference voltage sources. 2. Trabaho nga palibot: Ang impluwensya sa temperatura ug humidity, ug uban pa 3. System kasaligan: System kalig-on, EMC performance.

Ii. System Error Analysis sa Photodetector

1. Photodiode: Sa aphotoelectric detectionsistema, ang impluwensya sa photodiodes sa mga sayop saphotoelectric nga sistemakasagaran nga gipakita sa mosunod nga mga aspeto:

(1) Sensitivity (S)/ Resolution: Ang ratio sa output signal (voltage/current) increment △y ngadto sa input increment △x nga maoy hinungdan sa output increment △y. Sa ato pa, s=△y/△x. Ang pagkasensitibo / resolusyon mao ang nag-unang kondisyon alang sa pagpili sa sensor. Kini nga parametro espesipikong gipakita sa direktang correlation sa mga photodiodes isip dark current, ug sa espesipikong pagpakita sa photodetector isip noise equivalent power (NEP). Busa, ang labing sukaranan nga pagtuki sa sistematikong kasaypanan nanginahanglan nga ang pagkasensitibo (S)/ resolusyon kinahanglan nga mas taas kaysa sa aktuwal nga kinahanglanon sa sayup aron matubag ang mga kinahanglanon sa sayup sa tibuuk nga sistema sa photoelectric, tungod kay ang epekto sa sayup nga gipahinabo sa mga hinungdan nga gihisgutan sa ulahi kinahanglan usab nga tagdon.

(2) Linearity (δL): Ang lebel sa linearity sa quantitative nga relasyon tali sa output ug input sa photodetector. Ang yfs mao ang bug-os nga sukod nga output, ug ang △Lm mao ang pinakataas nga pagtipas sa linearity. Kini espesipikong gipakita sa linearity ug linear saturation light power sa photodetector.

(3) Stability/Repeatability: Ang photodetector adunay output inconsistency alang sa parehas nga random input, nga usa ka random error. Ang pinakataas nga pagtipas sa forward ug reverse strokes gikonsiderar.

(4) Hysteresis: Ang panghitabo diin ang input-output nga mga kurba sa kinaiya sa usa ka photodetector dili magsapaw sa panahon sa iyang unahan ug balik nga pagbiyahe.

(5) Temperatura drift: Ang impluwensya sa matag 1 ℃ kausaban sa temperatura sa output kausaban sa photodetector. Ang temperatura drift deviation △Tm tungod sa temperatura drift kalkulado pinaagi sa temperatura drift kalkulasyon sa nagtrabaho palibot temperatura range △T.

(6) Time drift: Ang panghitabo diin ang output sa usa ka photodetector mausab sa paglabay sa panahon kung ang input variable nagpabilin nga wala mausab (ang mga hinungdan kasagaran tungod sa mga pagbag-o sa kaugalingon nga istruktura sa komposisyon). Ang komprehensibo nga pagtipas nga impluwensya sa photodetector sa sistema gikalkulo pinaagi sa vector sum.

2. Operational amplifiers: Key Parameter nga Makaapektar sa System error Operational Amplifier Offset voltage Vos, Vos temperature drift, input offset current Ios, Ios temperature drift, input bias current Ib, input impedance, input capacitance, kasaba (input voltage noise, input current noise) Design gain thermal noise, power supply rejection ratio (PSRR), open-looploop ratioop (PSRR) gain-bandwidth nga produkto (GBW), slew rate (SR), panahon sa pagtukod, total harmonic distortion.

Bisan kung ang mga parameter sa mga amplifier sa operasyon sama ka hinungdanon sa usa ka sangkap sa sistema sama sa pagpili sa mga photodiode, tungod sa mga limitasyon sa wanang, ang piho nga mga kahulugan sa parameter ug mga paghulagway dili ipasabut dinhi. Sa aktuwal nga disenyo sa mga photodetector, ang impluwensya niini nga mga parametro sa sistematikong mga kasaypanan kinahanglan tanan nga masusi. Bisan kung dili tanan nga mga parameter mahimong adunay hinungdanon nga epekto sa imong mga kinahanglanon sa proyekto, depende sa aktuwal nga mga senaryo sa aplikasyon ug lainlaing mga gipangayo, ang mga parameter sa ibabaw adunay lainlaing mga epekto sa mga sistematikong sayup.

Adunay daghang mga parameter alang sa mga amplifier sa operasyon. Alang sa lain-laing mga matang sa signal, ang mga nag-unang mga parameter hinungdan sa sistematikong mga sayop mahimong naka-focus sa DC ug AC signal: DC variable signal Input offset boltahe Vos, Vos temperatura drift, input offset kasamtangan nga Ios, input bias kasamtangan nga Ib, input impedance, kasaba (input boltahe kasaba, input kasamtangan nga kasaba, disenyo makaangkon thermal kasaba), power supply pagsalikway ratio (PSRR), komon-mode pagsalikway ratio (CMRR pagsalikway). Ac variation signal: Dugang pa sa mga parameter sa ibabaw, ang mosunod kinahanglan usab nga tagdon: input capacitance, open-loop gain (AoL), gain-bandwidth product (GBW), slew rate (SR), establishment time, ug total harmonic distortion.