Analisi di l'errori di sistema di u fotodetector

Analisi di l'errori di sistema di u fotodetector

I. Introduzione à i fattori chì influenzanu l'errori di sistema inFotodetector

E cunsiderazioni specifiche per l'errore sistematicu includenu: 1. Selezzione di i cumpunenti:fotodiodi, amplificatori operazionali, resistenze, condensatori, ADC, circuiti integrati di alimentazione è fonti di tensione di riferimentu. 2. Ambiente di travagliu: L'influenza di a temperatura è di l'umidità, ecc. 3. Affidabilità di u sistema: Stabilità di u sistema, prestazioni EMC.

Ii. Analisi di l'errore di sistema di i fotodetectori

1. Fotodiodu: In unrilevazione fotoelettricasistema, l'influenza di i fotodiodi nantu à l'errori di usistema fotoelettricusi manifesta principalmente in i seguenti aspetti:

(1) Sensibilità (S)/ Risoluzione: U rapportu trà l'incrementu di u signale di uscita (tensione/corrente) △y è l'incrementu d'entrata △x chì provoca l'incrementu d'uscita △y. Vale à dì, s=△y/△x. A sensibilità/risoluzione hè a cundizione primaria per a selezzione di u sensore. Stu parametru si manifesta specificamente in a currelazione diretta di i fotodiodi cum'è corrente di bughjura, è in a manifestazione specifica di i fotodetectori cum'è putenza equivalente à rumore (NEP). Dunque, l'analisi più fundamentale di l'errore sistematicu richiede chì a sensibilità (S)/risoluzione deve esse più alta di u requisitu d'errore reale per risponde à i requisiti d'errore di tuttu u sistema fotoelettricu, postu chì l'impattu di l'errore causatu da i fattori citati dopu deve ancu esse cunsideratu.

(2) Linearità (δL): U gradu di linearità di a relazione quantitativa trà l'output è l'input di u fotodetector. yfs hè l'output à scala piena, è △Lm hè a deviazione massima di linearità. Questu si manifesta specificamente in a linearità è in a putenza luminosa di saturazione lineare di u fotodetector.

(3) Stabilità/Ripetibilità: U fotodetector hà una inconsistenza di output per u listessu input aleatoriu, chì hè un errore aleatoriu. A deviazione massima di e corse in avanti è indietro hè cunsiderata.

(4) Isteresi: U fenomenu induve e curve caratteristiche input-output di un fotodetector ùn si sovrappongono micca durante u so muvimentu in avanti è in daretu.

(5) Deriva di temperatura: L'influenza di ogni cambiamentu di temperatura di 1 ℃ nantu à u cambiamentu di output di u fotodetector. A deviazione di deriva di temperatura △Tm causata da a deriva di temperatura hè calculata per mezu di u calculu di a deriva di temperatura di l'intervallu di temperatura di l'ambiente di travagliu △T.

(6) Deriva temporale: U fenomenu induve l'output di un fotodetector cambia cù u tempu quandu a variabile d'entrata ferma invariata (e cause sò principalmente dovute à cambiamenti in a so propria struttura di cumpusizione). L'influenza di deviazione cumpleta di u fotodetector nantu à u sistema hè calculata per mezu di a somma vettoriale.

2. Amplificatori operazionali: Parametri chjave chì influenzanu l'errore di u sistema Amplificatori operazionali Tensione di offset Vos, deriva di a temperatura Vos, corrente di offset d'ingressu Ios, deriva di a temperatura Ios, corrente di polarizazione d'ingressu Ib, impedenza d'ingressu, capacità d'ingressu, rumore (rumore di tensione d'ingressu, rumore di corrente d'ingressu) Guadagnu di cuncepimentu, rumore termicu, rapportu di rigettu di l'alimentazione (PSRR), rapportu di rigettu di modu cumunu (CMR), guadagnu in anello aperto (AoL), pruduttu guadagnu-larghezza di banda (GBW), velocità di variazione (SR), tempu di stabilimentu, distorsione armonica totale.

Ancu s'è i parametri di l'amplificatori operazionali sò un cumpunente di sistema cusì impurtante cum'è a selezzione di i fotodiodi, per via di limitazioni di spaziu, e definizioni è descrizzioni di i parametri specifichi ùn saranu micca elaborate quì. In a cuncepzione attuale di i fotodetectori, l'influenza di sti parametri nantu à l'errori sistematichi deve esse valutata. Ancu s'è micca tutti i parametri ponu avè un impattu significativu nantu à i requisiti di u vostru prughjettu, secondu i scenarii di l'applicazione attuale è e diverse esigenze, i parametri sopra citati averanu effetti diversi nantu à l'errori sistematichi.

Ci sò parechji parametri per l'amplificatori operazionali. Per diversi tipi di signali, i parametri principali chì causanu errori sistematichi ponu esse focalizati nantu à i signali DC è AC: signali variabili DC Tensione di offset d'ingressu Vos, deriva di temperatura Vos, corrente di offset d'ingressu Ios, corrente di polarizazione d'ingressu Ib, impedenza d'ingressu, rumore (rumore di tensione d'ingressu, rumore di corrente d'ingressu, rumore termicu di guadagnu di cuncepimentu), rapportu di rigettu di l'alimentazione (PSRR), rapportu di rigettu di modu cumunu (CMRR). Signale di variazione AC: In più di i parametri sopra menzionati, devenu ancu esse cunsiderati: capacità d'ingressu, guadagnu in anello aperto (AoL), pruduttu guadagnu-larghezza di banda (GBW), velocità di variazione (SR), tempu di stabilimentu è distorsione armonica totale.