फोटोडिटेक्टर की प्रणालीगत त्रुटियों का विश्लेषण

फोटोडिटेक्टर की प्रणालीगत त्रुटियों का विश्लेषण

प्रणाली त्रुटियों को प्रभावित करने वाले कारकों का परिचयफोटोडिटेक्टर

व्यवस्थित त्रुटि के लिए विशिष्ट विचारणीय बिंदु निम्नलिखित हैं: 1. घटक चयन:फोटोडिओड1. परिचालन प्रवर्धन, प्रतिरोधक, संधारित्र, एडीसी, विद्युत आपूर्ति आईसी और संदर्भ वोल्टेज स्रोत। 2. कार्य वातावरण: तापमान और आर्द्रता आदि का प्रभाव। 3. सिस्टम विश्वसनीयता: सिस्टम स्थिरता, ईएमसी प्रदर्शन।

फोटोडिटेक्टरों का सिस्टम त्रुटि विश्लेषण

1. फोटोडायोड: एकफोटोइलेक्ट्रिक डिटेक्शनप्रणाली में त्रुटियों पर फोटोडायोड का प्रभावफोटोइलेक्ट्रिक प्रणालीयह मुख्य रूप से निम्नलिखित पहलुओं में प्रकट होता है:

(1) संवेदनशीलता (S)/विभेदन: आउटपुट सिग्नल (वोल्टेज/करंट) वृद्धि △y और इनपुट वृद्धि △x का अनुपात, जो आउटपुट वृद्धि △y का कारण बनता है। अर्थात्, s = △y/△x। संवेदनशीलता/विभेदन सेंसर के चयन की प्राथमिक शर्त है। यह पैरामीटर विशेष रूप से फोटोडायोड के डार्क करंट के प्रत्यक्ष सहसंबंध और फोटोडिटेक्टर के नॉइज़ इक्विवेलेंट पावर (NEP) के विशिष्ट प्रकटीकरण में प्रकट होता है। इसलिए, व्यवस्थित त्रुटि के सबसे मूलभूत विश्लेषण के लिए आवश्यक है कि संवेदनशीलता (S)/विभेदन वास्तविक त्रुटि आवश्यकता से अधिक हो ताकि संपूर्ण फोटोइलेक्ट्रिक सिस्टम की त्रुटि आवश्यकताओं को पूरा किया जा सके, क्योंकि बाद में उल्लिखित कारकों के कारण होने वाले त्रुटि प्रभाव को भी ध्यान में रखना आवश्यक है।

(2) रैखिकता (δL): फोटोडिटेक्टर के आउटपुट और इनपुट के बीच मात्रात्मक संबंध की रैखिकता की डिग्री। yfs पूर्ण-पैमाना आउटपुट है, और △Lm रैखिकता का अधिकतम विचलन है। यह विशेष रूप से फोटोडिटेक्टर की रैखिकता और रैखिक संतृप्ति प्रकाश शक्ति में प्रकट होता है।

(3) स्थिरता/पुनरावर्तनीयता: फोटोडिटेक्टर में समान यादृच्छिक इनपुट के लिए आउटपुट असंगति होती है, जो एक यादृच्छिक त्रुटि है। आगे और पीछे के स्ट्रोक के अधिकतम विचलन पर विचार किया जाता है।

(4) हिस्टैरेसिस: वह घटना जहां एक फोटोडिटेक्टर के इनपुट-आउटपुट विशेषता वक्र उसके आगे और पीछे की यात्रा के दौरान ओवरलैप नहीं होते हैं।

(5) तापमान विचलन: फोटोडिटेक्टर के आउटपुट परिवर्तन पर तापमान में प्रत्येक 1℃ परिवर्तन का प्रभाव। तापमान विचलन विचलन △Tm, कार्य परिवेश तापमान सीमा △T के तापमान विचलन गणना के माध्यम से तापमान विचलन विचलन विचलन △Tm की गणना की जाती है।

(6) समय विचलन: वह घटना जिसमें इनपुट चर अपरिवर्तित रहने पर फोटोडिटेक्टर का आउटपुट समय के साथ बदलता है (इसके कारण अधिकतर इसकी स्वयं की संरचना में परिवर्तन के कारण होते हैं)। सिस्टम पर फोटोडिटेक्टर के व्यापक विचलन प्रभाव की गणना वेक्टर योग के माध्यम से की जाती है।

2. ऑपरेशनल एम्पलीफायर: सिस्टम त्रुटि को प्रभावित करने वाले प्रमुख पैरामीटर ऑपरेशनल एम्पलीफायर ऑफसेट वोल्टेज Vos, Vos तापमान बहाव, इनपुट ऑफसेट करंट Ios, Ios तापमान बहाव, इनपुट बायस करंट Ib, इनपुट प्रतिबाधा, इनपुट धारिता, शोर (इनपुट वोल्टेज शोर, इनपुट करंट शोर) डिज़ाइन गेन थर्मल शोर, पावर सप्लाई रिजेक्शन अनुपात (PSRR), कॉमन-मोड रिजेक्शन अनुपात (CMR), ओपन-लूप गेन (AoL), गेन-बैंडविड्थ उत्पाद (GBW), स्लीव रेट (SR), स्थापना समय, कुल हार्मोनिक विरूपण।

ऑपरेशनल एम्पलीफायरों के पैरामीटर, फोटोडायोड के चयन जितने ही महत्वपूर्ण सिस्टम घटक हैं, लेकिन स्थान की कमी के कारण, विशिष्ट पैरामीटर परिभाषाओं और विवरणों पर यहाँ विस्तार से चर्चा नहीं की जाएगी। फोटोडिटेक्टरों के वास्तविक डिज़ाइन में, इन पैरामीटरों का व्यवस्थित त्रुटियों पर पड़ने वाले प्रभाव का मूल्यांकन अवश्य किया जाना चाहिए। यद्यपि सभी पैरामीटर आपके प्रोजेक्ट की आवश्यकताओं पर महत्वपूर्ण प्रभाव नहीं डाल सकते हैं, लेकिन वास्तविक अनुप्रयोग परिदृश्यों और विभिन्न मांगों के आधार पर, उपरोक्त पैरामीटर व्यवस्थित त्रुटियों पर अलग-अलग प्रभाव डालेंगे।

ऑपरेशनल एम्पलीफायरों के लिए कई पैरामीटर होते हैं। विभिन्न प्रकार के संकेतों के लिए, व्यवस्थित त्रुटियों का कारण बनने वाले मुख्य पैरामीटरों पर DC और AC संकेतों के संदर्भ में ध्यान केंद्रित किया जा सकता है: DC परिवर्तनीय संकेतों में इनपुट ऑफसेट वोल्टेज Vos, Vos तापमान विचलन, इनपुट ऑफसेट करंट Ios, इनपुट बायस करंट Ib, इनपुट प्रतिबाधा, शोर (इनपुट वोल्टेज शोर, इनपुट करंट शोर, डिज़ाइन गेन थर्मल शोर), पावर सप्लाई रिजेक्शन रेशियो (PSRR), कॉमन-मोड रिजेक्शन रेशियो (CMRR) शामिल हैं। AC परिवर्तनीय संकेत: उपरोक्त पैरामीटरों के अतिरिक्त, निम्नलिखित पर भी विचार करने की आवश्यकता है: इनपुट कैपेसिटेंस, ओपन-लूप गेन (AoL), गेन-बैंडविड्थ प्रोडक्ट (GBW), स्ल्यू रेट (SR), स्थापना समय और कुल हार्मोनिक विरूपण।