Pagsusuri ng mga Error sa Sistema ng Photodetector

Pagsusuri ng mga Error sa Sistema ng Photodetector

Panimula sa mga Salik na Nakakaimpluwensya sa mga Error sa Sistema saPhotodetector

Ang mga partikular na konsiderasyon para sa sistematikong error ay kinabibilangan ng: 1. Pagpili ng bahagi:mga photodiode, mga operational amplifier, resistor, capacitor, ADC, power supply ics, at mga pinagmumulan ng reference voltage. 2. Kapaligiran sa pagtatrabaho: Ang impluwensya ng temperatura at humidity, atbp. 3. Pagiging maaasahan ng sistema: Katatagan ng sistema, pagganap ng EMC.

Pagsusuri ng Error sa Sistema ng mga Photodetector

1. Photodiode: Sa isangdeteksyon ng potoelektrikasistema, ang impluwensya ng mga photodiode sa mga error ngsistemang potoelektrikoay pangunahing ipinapakita sa mga sumusunod na aspeto:

(1) Sensitivity (S)/Resolution: Ang ratio ng pagtaas ng output signal (boltahe/current) na △y sa pagtaas ng input na △x na nagdudulot ng pagtaas ng output na △y. Ibig sabihin, s=△y/△x. Ang sensitivity/resolution ang pangunahing kondisyon para sa pagpili ng sensor. Ang parameter na ito ay partikular na ipinapakita sa direktang ugnayan ng mga photodiode bilang dark current, at sa partikular na pagpapakita ng mga photodetector bilang noise equivalent power (NEP). Samakatuwid, ang pinakapangunahing pagsusuri ng systematic error ay nangangailangan na ang sensitivity (S)/resolution ay dapat na mas mataas kaysa sa aktwal na kinakailangan ng error upang matugunan ang mga kinakailangan ng error ng buong photoelectric system, dahil ang epekto ng error na dulot ng mga salik na nabanggit mamaya ay kailangan ding isaalang-alang.

(2) Linearity (δL): Ang antas ng linearity ng quantitative na relasyon sa pagitan ng output at input ng photodetector. Ang yfs ay ang full-scale output, at ang △Lm ay ang maximum deviation ng linearity. Ito ay partikular na makikita sa linearity at linear saturation light power ng photodetector.

(3) Katatagan/Pag-uulit: Ang photodetector ay may output inconsistency para sa parehong random input, na isang random error. Isinasaalang-alang ang maximum deviation ng forward at reverse strokes.

(4) Hysteresis: Ang penomeno kung saan ang mga input-output characteristic curve ng isang photodetector ay hindi nagsasapawan habang ito ay pasulong at paatras na gumagalaw.

(5) Pag-agos ng temperatura: Ang impluwensya ng bawat 1℃ na pagbabago sa temperatura sa pagbabago ng output ng photodetector. Ang paglihis ng pag-agos ng temperatura △Tm na dulot ng pag-agos ng temperatura ay kinakalkula sa pamamagitan ng pagkalkula ng pag-agos ng temperatura ng saklaw ng temperatura ng kapaligirang pinagtatrabahuhan △T.

(6) Pag-anod ng oras: Ang penomeno kung saan ang output ng isang photodetector ay nagbabago sa paglipas ng panahon kapag ang input variable ay nananatiling hindi nagbabago (ang mga sanhi ay kadalasang dahil sa mga pagbabago sa sarili nitong istruktura ng komposisyon). Ang komprehensibong impluwensya ng paglihis ng photodetector sa sistema ay kinakalkula sa pamamagitan ng vector sum.

2. Mga operational amplifier: Mga Pangunahing Parameter na Nakakaapekto sa System error Mga Operational Amplifier Offset voltage Vos, Vos temperature drift, input offset current Ios, Ios temperature drift, input bias current Ib, input impedance, input capacitance, noise (input voltage noise, input current noise) Design gain thermal noise, power supply rejection ratio (PSRR), common-mode rejection ratio (CMR), open-loop gain (AoL), gain-bandwidth product (GBW), slew rate (SR), establishment time, total harmonic distortion.

Bagama't ang mga parametro ng mga operational amplifier ay kasinghalaga ng isang bahagi ng sistema gaya ng pagpili ng mga photodiode, dahil sa mga limitasyon ng espasyo, ang mga partikular na kahulugan at paglalarawan ng mga parametro ay hindi ipapaliwanag dito. Sa aktwal na disenyo ng mga photodetector, dapat suriin ang impluwensya ng mga parametrong ito sa mga systematic error. Bagama't hindi lahat ng parametro ay maaaring magkaroon ng malaking epekto sa mga kinakailangan ng iyong proyekto, depende sa aktwal na mga senaryo ng aplikasyon at iba't ibang mga pangangailangan, ang mga parametro sa itaas ay magkakaroon ng iba't ibang epekto sa mga systematic error.

Maraming mga parameter para sa mga operational amplifier. Para sa iba't ibang uri ng signal, ang mga pangunahing parameter na nagdudulot ng systematic error ay maaaring nakatuon sa mga DC at AC signal: Mga DC variable signal: Input offset voltage, Vos temperature drift, input offset current, Ios, input bias current, Ib, input impedance, noise (input voltage noise, input current noise, design gain thermal noise), power supply rejection ratio (PSRR), common-mode rejection ratio (CMRR). Ac variation signal: Bilang karagdagan sa mga parameter sa itaas, kailangan ding isaalang-alang ang mga sumusunod: input capacitance, open-loop gain (AoL), gain-bandwidth product (GBW), slew rate (SR), establishment time, at total harmonic distortion.