ഫോട്ടോഡിറ്റക്ടറിന്റെ സിസ്റ്റം പിശകുകളുടെ വിശകലനം

ഫോട്ടോഡിറ്റക്ടറിന്റെ സിസ്റ്റം പിശകുകളുടെ വിശകലനം

I. സിസ്റ്റം പിശകുകളെ സ്വാധീനിക്കുന്ന ഘടകങ്ങളെക്കുറിച്ചുള്ള ആമുഖംഫോട്ടോഡിറ്റക്ടർ

സിസ്റ്റമാറ്റിക് പിശകിനുള്ള പ്രത്യേക പരിഗണനകളിൽ ഇവ ഉൾപ്പെടുന്നു: 1. ഘടക തിരഞ്ഞെടുപ്പ്:ഫോട്ടോഡയോഡുകൾ, പ്രവർത്തന ആംപ്ലിഫയറുകൾ, റെസിസ്റ്ററുകൾ, കപ്പാസിറ്ററുകൾ, ADC-കൾ, പവർ സപ്ലൈ ഐസികൾ, റഫറൻസ് വോൾട്ടേജ് സ്രോതസ്സുകൾ. 2. പ്രവർത്തന അന്തരീക്ഷം: താപനിലയുടെയും ഈർപ്പത്തിന്റെയും സ്വാധീനം മുതലായവ. 3. സിസ്റ്റം വിശ്വാസ്യത: സിസ്റ്റം സ്ഥിരത, EMC പ്രകടനം.

Ii. ഫോട്ടോഡിറ്റക്ടറുകളുടെ സിസ്റ്റം പിശക് വിശകലനം

1. ഫോട്ടോഡയോഡ്: ഒരുഫോട്ടോഇലക്ട്രിക് ഡിറ്റക്ഷൻസിസ്റ്റം, പിശകുകളിൽ ഫോട്ടോഡയോഡുകളുടെ സ്വാധീനംഫോട്ടോഇലക്ട്രിക് സിസ്റ്റംപ്രധാനമായും താഴെപ്പറയുന്ന വശങ്ങളിൽ പ്രകടമാണ്:

(1) സെൻസിറ്റിവിറ്റി (S)/ റെസല്യൂഷൻ: ഔട്ട്‌പുട്ട് സിഗ്നൽ (വോൾട്ടേജ്/കറന്റ്) ഇൻക്രിമെന്റ് △y യും ഔട്ട്‌പുട്ട് ഇൻക്രിമെന്റ് △x ഉം തമ്മിലുള്ള അനുപാതം, ഇത് ഔട്ട്‌പുട്ട് ഇൻക്രിമെന്റിന് △y കാരണമാകുന്നു. അതായത്, s=△y/△x ആണ്. സെൻസർ തിരഞ്ഞെടുക്കുന്നതിനുള്ള പ്രാഥമിക വ്യവസ്ഥ സെൻസിറ്റിവിറ്റി/റെസല്യൂഷനാണ്. ഫോട്ടോഡയോഡുകളുടെ ഡാർക്ക് കറന്റിന്റെ നേരിട്ടുള്ള പരസ്പര ബന്ധത്തിലും, ഫോട്ടോഡിറ്റക്ടറുകളുടെ നോയ്‌സ് ഈക്വലന്റ് പവർ (NEP) ആയി പ്രത്യേക പ്രകടനത്തിലും ഈ പരാമീറ്റർ പ്രത്യേകമായി പ്രകടമാണ്. അതിനാൽ, സിസ്റ്റമാറ്റിക് പിശകിന്റെ ഏറ്റവും അടിസ്ഥാനപരമായ വിശകലനത്തിന്, മുഴുവൻ ഫോട്ടോഇലക്ട്രിക് സിസ്റ്റത്തിന്റെയും പിശക് ആവശ്യകതകൾ നിറവേറ്റുന്നതിന് സെൻസിറ്റിവിറ്റി (S)/ റെസല്യൂഷൻ യഥാർത്ഥ പിശക് ആവശ്യകതയേക്കാൾ കൂടുതലായിരിക്കണമെന്ന് ആവശ്യപ്പെടുന്നു, കാരണം പിന്നീട് സൂചിപ്പിച്ച ഘടകങ്ങൾ മൂലമുണ്ടാകുന്ന പിശക് ആഘാതവും പരിഗണിക്കേണ്ടതുണ്ട്.

(2) ലീനിയാരിറ്റി (δL) : ഫോട്ടോഡിറ്റക്ടറിന്റെ ഔട്ട്‌പുട്ടും ഇൻപുട്ടും തമ്മിലുള്ള ക്വാണ്ടിറ്റേറ്റീവ് ബന്ധത്തിന്റെ ലീനിയാരിറ്റിയുടെ അളവ്. yfs എന്നത് പൂർണ്ണ സ്‌കെയിൽ ഔട്ട്‌പുട്ടാണ്, △Lm എന്നത് ലീനിയാരിറ്റിയുടെ പരമാവധി വ്യതിയാനമാണ്. ഇത് ഫോട്ടോഡിറ്റക്ടറിന്റെ ലീനിയാരിറ്റിയിലും ലീനിയർ സാച്ചുറേഷൻ ലൈറ്റ് പവറിലും പ്രത്യേകമായി പ്രകടമാണ്.

(3) സ്ഥിരത/ആവർത്തനക്ഷമത: ഫോട്ടോഡിറ്റക്ടറിന് ഒരേ റാൻഡം ഇൻപുട്ടിനുള്ള ഔട്ട്‌പുട്ട് പൊരുത്തക്കേട് ഉണ്ട്, ഇത് ഒരു റാൻഡം പിശകാണ്. ഫോർവേഡ്, റിവേഴ്സ് സ്ട്രോക്കുകളുടെ പരമാവധി വ്യതിയാനം പരിഗണിക്കപ്പെടുന്നു.

(4) ഹിസ്റ്ററസിസ്: ഒരു ഫോട്ടോഡിറ്റക്ടറിന്റെ മുന്നോട്ടും പിന്നോട്ടും സഞ്ചരിക്കുമ്പോൾ അതിന്റെ ഇൻപുട്ട്-ഔട്ട്പുട്ട് സ്വഭാവ വക്രങ്ങൾ ഓവർലാപ്പ് ചെയ്യാത്ത പ്രതിഭാസം.

(5) താപനില വ്യതിയാനം: ഫോട്ടോഡിറ്റക്ടറിന്റെ ഔട്ട്‌പുട്ട് മാറ്റത്തിൽ താപനിലയിലെ ഓരോ 1℃ മാറ്റത്തിന്റെയും സ്വാധീനം. താപനില വ്യതിയാനം മൂലമുണ്ടാകുന്ന താപനില വ്യതിയാനം △Tm, പ്രവർത്തന പരിസ്ഥിതി താപനില പരിധി △T യുടെ താപനില ഡ്രിഫ്റ്റ് കണക്കുകൂട്ടലിലൂടെ കണക്കാക്കുന്നു.

(6) സമയ ചലനം: ഇൻപുട്ട് വേരിയബിൾ മാറ്റമില്ലാതെ തുടരുമ്പോൾ ഒരു ഫോട്ടോഡിറ്റക്ടറിന്റെ ഔട്ട്‌പുട്ട് കാലക്രമേണ മാറുന്ന പ്രതിഭാസം (കാരണങ്ങൾ പ്രധാനമായും അതിന്റെ സ്വന്തം കോമ്പോസിഷൻ ഘടനയിലെ മാറ്റങ്ങൾ മൂലമാണ്). സിസ്റ്റത്തിൽ ഫോട്ടോഡിറ്റക്ടറിന്റെ സമഗ്രമായ വ്യതിയാന സ്വാധീനം വെക്റ്റർ തുകയിലൂടെയാണ് കണക്കാക്കുന്നത്.

2. ഓപ്പറേഷണൽ ആംപ്ലിഫയറുകൾ: സിസ്റ്റം പിശകിനെ ബാധിക്കുന്ന പ്രധാന പാരാമീറ്ററുകൾ ഓപ്പറേഷണൽ ആംപ്ലിഫയറുകൾ ഓഫ്‌സെറ്റ് വോൾട്ടേജ് Vos, Vos താപനില ഡ്രിഫ്റ്റ്, ഇൻപുട്ട് ഓഫ്‌സെറ്റ് കറന്റ് Ios, Ios താപനില ഡ്രിഫ്റ്റ്, ഇൻപുട്ട് ബയസ് കറന്റ് Ib, ഇൻപുട്ട് ഇം‌പെഡൻസ്, ഇൻപുട്ട് കപ്പാസിറ്റൻസ്, നോയ്‌സ് (ഇൻപുട്ട് വോൾട്ടേജ് നോയ്‌സ്, ഇൻപുട്ട് കറന്റ് നോയ്‌സ്) ഡിസൈൻ ഗെയിൻ തെർമൽ നോയ്‌സ്, പവർ സപ്ലൈ റിജക്ഷൻ റേഷ്യോ (PSRR), കോമൺ-മോഡ് റിജക്ഷൻ റേഷ്യോ (CMR), ഓപ്പൺ-ലൂപ്പ് ഗെയിൻ (AoL), ഗെയിൻ-ബാൻഡ്‌വിഡ്ത്ത് പ്രോഡക്റ്റ് (GBW), സ്ല്യൂ റേറ്റ് (SR), എസ്റ്റാബ്ലിഷ്‌മെന്റ് സമയം, മൊത്തം ഹാർമോണിക് ഡിസ്റ്റോർഷൻ.

ഫോട്ടോഡയോഡുകളുടെ തിരഞ്ഞെടുപ്പ് പോലെ തന്നെ പ്രധാനപ്പെട്ട ഒരു സിസ്റ്റം ഘടകമാണ് ഓപ്പറേഷണൽ ആംപ്ലിഫയറുകളുടെ പാരാമീറ്ററുകൾ എങ്കിലും, സ്ഥലപരിമിതി കാരണം, നിർദ്ദിഷ്ട പാരാമീറ്റർ നിർവചനങ്ങളും വിവരണങ്ങളും ഇവിടെ വിശദീകരിക്കില്ല. ഫോട്ടോഡിറ്റക്ടറുകളുടെ യഥാർത്ഥ രൂപകൽപ്പനയിൽ, സിസ്റ്റമാറ്റിക് പിശകുകളിൽ ഈ പാരാമീറ്ററുകളുടെ സ്വാധീനം എല്ലാം വിലയിരുത്തണം. യഥാർത്ഥ ആപ്ലിക്കേഷൻ സാഹചര്യങ്ങളെയും വ്യത്യസ്ത ആവശ്യങ്ങളെയും ആശ്രയിച്ച്, എല്ലാ പാരാമീറ്ററുകളും നിങ്ങളുടെ പ്രോജക്റ്റ് ആവശ്യകതകളിൽ കാര്യമായ സ്വാധീനം ചെലുത്തണമെന്നില്ലെങ്കിലും, മുകളിലുള്ള പാരാമീറ്ററുകൾ സിസ്റ്റമാറ്റിക് പിശകുകളിൽ വ്യത്യസ്ത ഫലങ്ങൾ ഉണ്ടാക്കും.

ഓപ്പറേഷണൽ ആംപ്ലിഫയറുകൾക്ക് നിരവധി പാരാമീറ്ററുകൾ ഉണ്ട്. വ്യത്യസ്ത സിഗ്നൽ തരങ്ങൾക്ക്, സിസ്റ്റമാറ്റിക് പിശകുകൾക്ക് കാരണമാകുന്ന പ്രധാന പാരാമീറ്ററുകൾ DC, AC സിഗ്നലുകളിൽ ശ്രദ്ധ കേന്ദ്രീകരിക്കാം: DC വേരിയബിൾ സിഗ്നലുകൾ ഇൻപുട്ട് ഓഫ്‌സെറ്റ് വോൾട്ടേജ് Vos, Vos താപനില ഡ്രിഫ്റ്റ്, ഇൻപുട്ട് ഓഫ്‌സെറ്റ് കറന്റ് Ios, ഇൻപുട്ട് ബയസ് കറന്റ് Ib, ഇൻപുട്ട് ഇം‌പെഡൻസ്, നോയ്‌സ് (ഇൻപുട്ട് വോൾട്ടേജ് നോയ്‌സ്, ഇൻപുട്ട് കറന്റ് നോയ്‌സ്, ഡിസൈൻ ഗെയിൻ തെർമൽ നോയ്‌സ്), പവർ സപ്ലൈ റിജക്ഷൻ റേഷ്യോ (PSRR), കോമൺ-മോഡ് റിജക്ഷൻ റേഷ്യോ (CMRR). AC വേരിയേഷൻ സിഗ്നൽ: മുകളിലുള്ള പാരാമീറ്ററുകൾക്ക് പുറമേ, ഇനിപ്പറയുന്നവയും പരിഗണിക്കേണ്ടതുണ്ട്: ഇൻപുട്ട് കപ്പാസിറ്റൻസ്, ഓപ്പൺ-ലൂപ്പ് ഗെയിൻ (AoL), ഗെയിൻ-ബാൻഡ്‌വിഡ്ത്ത് ഉൽപ്പന്നം (GBW), സ്ല്യൂ റേറ്റ് (SR), എസ്റ്റാബ്ലിഷ്‌മെന്റ് സമയം, മൊത്തം ഹാർമോണിക് ഡിസ്റ്റോർഷൻ.