फोटोडिटेक्टरच्या प्रणालीतील त्रुटींचे विश्लेषण

फोटोडिटेक्टरच्या प्रणालीतील त्रुटींचे विश्लेषण

प्रणालीतील त्रुटींवर परिणाम करणाऱ्या घटकांचा परिचयफोटोडिटेक्टर

पद्धतशीर त्रुटीसाठी विचारात घ्यावयाच्या विशिष्ट बाबींमध्ये खालील गोष्टींचा समावेश आहे: १. घटकांची निवड:फोटोडायोड्सऑपरेशनल अॅम्प्लिफायर, रेझिस्टर, कपॅसिटर, एडीसी, पॉवर सप्लाय आयसी आणि रेफरन्स व्होल्टेज स्रोत. २. कार्यरत वातावरण: तापमान आणि आर्द्रता इत्यादींचा प्रभाव. ३. सिस्टमची विश्वसनीयता: सिस्टमची स्थिरता, ईएमसी कार्यक्षमता.

फोटोडिटेक्टर्सचे प्रणाली त्रुटी विश्लेषण

१. फोटोडायोड: एकाफोटोइलेक्ट्रिक शोधनप्रणाली, फोटोडायोडचा त्रुटींवरील प्रभावफोटोइलेक्ट्रिक सिस्टममुख्यतः खालील बाबींमध्ये दिसून येते:

(१) संवेदनशीलता (S)/ रिझोल्यूशन: आउटपुट सिग्नल (व्होल्टेज/करंट) मधील वाढ △y आणि आउटपुट सिग्नलमधील वाढ △y घडवून आणणाऱ्या इनपुटमधील वाढ △x यांचे गुणोत्तर. म्हणजेच, s=△y/△x. संवेदनशीलता/रिझोल्यूशन ही सेन्सरच्या निवडीसाठी प्राथमिक अट आहे. हे पॅरामीटर विशेषतः फोटोडायोड्सच्या डार्क करंटमधील थेट सहसंबंधात आणि फोटोडिटेक्टर्सच्या नॉईज इक्विव्हॅलेंट पॉवर (NEP) मधील विशिष्ट प्रकटीकरणात दिसून येते. त्यामुळे, सिस्टिमॅटिक एररच्या सर्वात मूलभूत विश्लेषणासाठी आवश्यक आहे की, संपूर्ण फोटोइलेक्ट्रिक सिस्टीमच्या एररच्या आवश्यकता पूर्ण करण्यासाठी संवेदनशीलता (S)/रिझोल्यूशन हे प्रत्यक्ष एररच्या आवश्यकतेपेक्षा जास्त असले पाहिजे, कारण नंतर नमूद केलेल्या घटकांमुळे होणाऱ्या एररच्या परिणामाचा देखील विचार करणे आवश्यक आहे.

(2) रेषीयता (δL): फोटोडिटेक्टरच्या आउटपुट आणि इनपुटमधील परिमाणात्मक संबंधाच्या रेषीयतेची पातळी. yfs हे पूर्ण-स्केल आउटपुट आहे आणि △Lm हे रेषीयतेचे कमाल विचलन आहे. हे विशेषतः फोटोडिटेक्टरच्या रेषीयतेमध्ये आणि रेषीय संपृक्त प्रकाश शक्तीमध्ये दिसून येते.

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

(4) हिस्टेरेसिस: अशी घटना जिथे फोटोडिटेक्टरचे इनपुट-आउटपुट वैशिष्ट्यपूर्ण वक्र त्याच्या फॉरवर्ड आणि रिव्हर्स प्रवासादरम्यान ओव्हरलॅप होत नाहीत.

(5) तापमान विचलन: तापमानातील प्रत्येक 1℃ बदलाचा फोटोडिटेक्टरच्या आउटपुट बदलावर होणारा प्रभाव. तापमान विचलनामुळे होणारे तापमान विचलन विचलन △Tm हे कार्यरत वातावरणाच्या तापमान श्रेणी △T च्या तापमान विचलन गणनेद्वारे मोजले जाते.

(6) काल विचलन: ही एक अशी घटना आहे जिथे इनपुट व्हेरिएबल अपरिवर्तित असताना फोटोडिटेक्टरचे आउटपुट कालांतराने बदलते (याची कारणे मुख्यतः त्याच्या स्वतःच्या रचना संरचनेतील बदलांमुळे असतात). फोटोडिटेक्टरचा प्रणालीवरील व्यापक विचलन प्रभाव वेक्टर बेरजेद्वारे मोजला जातो.

२. ऑपरेशनल अॅम्प्लिफायर: सिस्टम त्रुटीवर परिणाम करणारे प्रमुख पॅरामीटर्स ऑपरेशनल अॅम्प्लिफायर ऑफसेट व्होल्टेज Vos, Vos तापमान ड्रिफ्ट, इनपुट ऑफसेट करंट Ios, Ios तापमान ड्रिफ्ट, इनपुट बायस करंट Ib, इनपुट इम्पेडन्स, इनपुट कपॅसिटन्स, नॉईज (इनपुट व्होल्टेज नॉईज, इनपुट करंट नॉईज) डिझाइन गेन थर्मल नॉईज, पॉवर सप्लाय रिजेक्शन रेशो (PSRR), कॉमन-मोड रिजेक्शन रेशो (CMR), ओपन-लूप गेन (AoL), गेन-बँडविड्थ प्रॉडक्ट (GBW), स्ल्यू रेट (SR), एस्टॅब्लिशमेंट टाइम, टोटल हार्मोनिक डिस्टॉर्शन.

ऑपरेशनल ॲम्प्लिफायर्सचे पॅरामीटर्स हे फोटोडायोड्सच्या निवडीइतकेच प्रणालीचा एक महत्त्वाचा घटक असले तरी, जागेच्या मर्यादेमुळे, विशिष्ट पॅरामीटर्सच्या व्याख्या आणि वर्णने येथे सविस्तरपणे दिली जाणार नाहीत. फोटोडिटेक्टर्सच्या प्रत्यक्ष डिझाइनमध्ये, या सर्व पॅरामीटर्सचा पद्धतशीर त्रुटींवरील प्रभावाचे मूल्यांकन केले पाहिजे. जरी सर्वच पॅरामीटर्सचा तुमच्या प्रकल्पाच्या आवश्यकतांवर महत्त्वपूर्ण परिणाम होत नसला तरी, प्रत्यक्ष वापराच्या परिस्थिती आणि वेगवेगळ्या मागण्यांनुसार, वरील पॅरामीटर्सचा पद्धतशीर त्रुटींवर वेगवेगळा परिणाम होईल.

ऑपरेशनल अॅम्प्लिफायरसाठी अनेक पॅरामीटर्स असतात. वेगवेगळ्या सिग्नल प्रकारांसाठी, पद्धतशीर त्रुटी निर्माण करणाऱ्या मुख्य पॅरामीटर्सवर डीसी (DC) आणि एसी (AC) सिग्नलवर लक्ष केंद्रित केले जाऊ शकते: डीसी व्हेरिएबल सिग्नल: इनपुट ऑफसेट व्होल्टेज Vos, Vos तापमान ड्रिफ्ट, इनपुट ऑफसेट करंट Ios, इनपुट बायस करंट Ib, इनपुट इम्पेडन्स, नॉईज (इनपुट व्होल्टेज नॉईज, इनपुट करंट नॉईज, डिझाइन गेन थर्मल नॉईज), पॉवर सप्लाय रिजेक्शन रेशो (PSRR), कॉमन-मोड रिजेक्शन रेशो (CMRR). एसी व्हेरिएशन सिग्नल: वरील पॅरामीटर्स व्यतिरिक्त, खालील गोष्टींचा देखील विचार करणे आवश्यक आहे: इनपुट कपॅसिटन्स, ओपन-लूप गेन (AoL), गेन-बँडविड्थ प्रॉडक्ट (GBW), स्ल्यू रेट (SR), एस्टॅब्लिशमेंट टाइम आणि टोटल हार्मोनिक डिस्टॉर्शन.