फोटोडिटेक्टरच्या सिस्टम त्रुटींचे विश्लेषण

फोटोडिटेक्टरच्या सिस्टम त्रुटींचे विश्लेषण

I. सिस्टम त्रुटींवर परिणाम करणाऱ्या घटकांचा परिचयफोटोडिटेक्टर

पद्धतशीर त्रुटीसाठी विशिष्ट बाबींमध्ये हे समाविष्ट आहे: १. घटक निवड:फोटोडायोड्स, ऑपरेशनल अॅम्प्लिफायर्स, रेझिस्टर, कॅपेसिटर, एडीसी, पॉवर सप्लाय आयसी आणि संदर्भ व्होल्टेज स्रोत. २. कार्यरत वातावरण: तापमान आणि आर्द्रतेचा प्रभाव, इ. ३. सिस्टम विश्वसनीयता: सिस्टम स्थिरता, ईएमसी कामगिरी.

II. फोटोडिटेक्टरचे सिस्टम एरर विश्लेषण

१. फोटोडायोड: एकाप्रकाशविद्युत शोधप्रणाली, फोटोडायोड्सचा त्रुटींवर प्रभावप्रकाशविद्युत प्रणालीप्रामुख्याने खालील पैलूंमध्ये प्रकट होते:

(१) संवेदनशीलता (S)/ रिझोल्यूशन: आउटपुट सिग्नल (व्होल्टेज/करंट) वाढीचे △y आणि इनपुट वाढीचे △x गुणोत्तर ज्यामुळे आउटपुट वाढ △y होते. म्हणजेच, s=△y/△x. सेन्सर निवडीसाठी संवेदनशीलता/रिझोल्यूशन ही प्राथमिक अट आहे. हे पॅरामीटर विशेषतः फोटोडायोड्सच्या थेट सहसंबंधात गडद प्रवाह म्हणून आणि फोटोडिटेक्टरच्या विशिष्ट प्रकटीकरणात नॉइज इक्विल्युअल पॉवर (NEP) म्हणून प्रकट होते. म्हणून, सिस्टेमॅटिक एररच्या सर्वात मूलभूत विश्लेषणासाठी आवश्यक आहे की संपूर्ण फोटोइलेक्ट्रिक सिस्टमच्या एरर आवश्यकता पूर्ण करण्यासाठी संवेदनशीलता (S)/रेझोल्यूशन वास्तविक एरर आवश्यकतेपेक्षा जास्त असणे आवश्यक आहे, कारण नंतर नमूद केलेल्या घटकांमुळे होणाऱ्या एरर इम्पॅक्टचा देखील विचार करणे आवश्यक आहे.

(२) रेषीयता (δL): फोटोडिटेक्टरच्या आउटपुट आणि इनपुटमधील परिमाणात्मक संबंधाची रेषीयतेची डिग्री. yfs हे पूर्ण-स्केल आउटपुट आहे आणि △Lm हे रेषीयतेचे कमाल विचलन आहे. हे विशेषतः फोटोडिटेक्टरच्या रेषीयता आणि रेषीय संपृक्तता प्रकाश शक्तीमध्ये प्रकट होते.

(३) स्थिरता/पुनरावृत्ती: फोटोडिटेक्टरमध्ये समान यादृच्छिक इनपुटसाठी आउटपुट विसंगती असते, जी एक यादृच्छिक त्रुटी आहे. फॉरवर्ड आणि रिव्हर्स स्ट्रोकचे कमाल विचलन विचारात घेतले जाते.

(४) हिस्टेरेसिस: अशी घटना जिथे फोटोडिटेक्टरचे इनपुट-आउटपुट वैशिष्ट्यपूर्ण वक्र त्याच्या पुढे आणि उलट प्रवासादरम्यान ओव्हरलॅप होत नाहीत.

(५) तापमानातील बदल: फोटोडिटेक्टरच्या आउटपुट बदलावर तापमानातील प्रत्येक १℃ बदलाचा प्रभाव. तापमानातील बदलामुळे होणारे तापमानातील बदल विचलन △Tm हे कार्यरत वातावरणातील तापमान श्रेणी △T च्या तापमानातील बदल गणनाद्वारे मोजले जाते.

(६) वेळेचा प्रवाह: इनपुट व्हेरिअबल अपरिवर्तित राहिल्यास फोटोडिटेक्टरचे आउटपुट कालांतराने बदलते अशी घटना (कारणे बहुतेकदा त्याच्या स्वतःच्या रचना रचनेतील बदलांमुळे असतात). सिस्टमवरील फोटोडिटेक्टरचा व्यापक विचलन प्रभाव वेक्टर बेरीजद्वारे मोजला जातो.

२. ऑपरेशनल अॅम्प्लिफायर्स: सिस्टम एररवर परिणाम करणारे प्रमुख पॅरामीटर्स ऑपरेशनल अॅम्प्लिफायर्स ऑफसेट व्होल्टेज Vos, Vos तापमान ड्रिफ्ट, इनपुट ऑफसेट करंट Ios, Ios तापमान ड्रिफ्ट, इनपुट बायस करंट Ib, इनपुट इम्पेडन्स, इनपुट कॅपेसिटन्स, नॉइज (इनपुट व्होल्टेज नॉइज, इनपुट करंट नॉइज) डिझाइन गेन थर्मल नॉइज, पॉवर सप्लाय रिजेक्शन रेशो (PSRR), कॉमन-मोड रिजेक्शन रेशो (CMR), ओपन-लूप गेन (AoL), गेन-बँडविड्थ प्रॉडक्ट (GBW), स्ल्यू रेट (SR), स्थापना वेळ, एकूण हार्मोनिक विकृती.

जरी ऑपरेशनल अॅम्प्लिफायर्सचे पॅरामीटर्स हे फोटोडायोड्सच्या निवडीइतकेच महत्त्वाचे सिस्टम घटक असले तरी, जागेच्या मर्यादांमुळे, विशिष्ट पॅरामीटर व्याख्या आणि वर्णने येथे विस्तृतपणे सांगितली जाणार नाहीत. फोटोडिटेक्टरच्या प्रत्यक्ष डिझाइनमध्ये, या पॅरामीटर्सचा पद्धतशीर त्रुटींवर होणारा प्रभाव सर्वांचे मूल्यांकन केले पाहिजे. जरी सर्व पॅरामीटर्सचा तुमच्या प्रकल्प आवश्यकतांवर लक्षणीय परिणाम होऊ शकत नाही, वास्तविक अनुप्रयोग परिस्थिती आणि वेगवेगळ्या मागण्यांवर अवलंबून, वरील पॅरामीटर्सचे पद्धतशीर त्रुटींवर वेगवेगळे परिणाम होतील.

ऑपरेशनल अॅम्प्लिफायर्ससाठी अनेक पॅरामीटर्स आहेत. वेगवेगळ्या सिग्नल प्रकारांसाठी, सिस्टेमिक एरर निर्माण करणारे मुख्य पॅरामीटर्स DC आणि AC सिग्नलवर केंद्रित केले जाऊ शकतात: DC व्हेरिएबल सिग्नल इनपुट ऑफसेट व्होल्टेज Vos, Vos तापमान ड्रिफ्ट, इनपुट ऑफसेट करंट Ios, इनपुट बायस करंट Ib, इनपुट इम्पेडन्स, नॉइज (इनपुट व्होल्टेज नॉइज, इनपुट करंट नॉइज, डिझाइन गेन थर्मल नॉइज), पॉवर सप्लाय रिजेक्शन रेशो (PSRR), कॉमन-मोड रिजेक्शन रेशो (CMRR). एसी व्हेरिएशन सिग्नल: वरील पॅरामीटर्स व्यतिरिक्त, खालील गोष्टी देखील विचारात घेणे आवश्यक आहे: इनपुट कॅपेसिटन्स, ओपन-लूप गेन (AoL), गेन-बँडविड्थ उत्पादन (GBW), स्ल्यू रेट (SR), स्थापना वेळ आणि एकूण हार्मोनिक विकृती.