Photodetector ၏ စနစ်အမှားများကို လေ့လာခြင်း။
I. System Errors ၏ လွှမ်းမိုးမှုဆိုင်ရာအချက်များအကြောင်း နိဒါန်းဓာတ်ပုံထောက်လှမ်းကိရိယာ
စနစ်တကျ အမှားအယွင်းအတွက် တိကျသော ထည့်သွင်းစဉ်းစားချက်များ ပါဝင်သည်- 1. အစိတ်အပိုင်း ရွေးချယ်မှု-photodiodes၊ လည်ပတ်နေသော အသံချဲ့စက်များ၊ resistors၊ capacitors၊ ADCs၊ power supply ics နှင့် reference voltage အရင်းအမြစ်များ။ 2. လုပ်ငန်းခွင်ပတ်ဝန်းကျင်- အပူချိန်နှင့် စိုထိုင်းဆ သြဇာလွှမ်းမိုးမှု စသည်တို့ 3. စနစ်ယုံကြည်စိတ်ချရမှု- စနစ်တည်ငြိမ်မှု၊ EMC စွမ်းဆောင်ရည်။
ii. Photodetectors ၏ စနစ်အမှားကို ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာခြင်း။
1. Photodiode- တစ်ခုမှာphotoelectric detectionsystem ၏အမှားများအပေါ် photodiodes ၏သြဇာလွှမ်းမိုးမှုphotoelectric စနစ်အဓိကအားဖြင့် အောက်ပါရှုထောင့်များတွင် ထင်ရှားသည်။
(1) အာရုံခံနိုင်စွမ်း (S)/ ကြည်လင်ပြတ်သားမှု- အထွက်အချက်ပြလှိုင်း (ဗို့အား/လက်ရှိ) တိုးနှုန်း △y မှ အထွက်တိုးနှုန်း △y ကိုဖြစ်စေသော အထွက်တိုးနှုန်း △x သို့ △y ။ ဆိုလိုသည်မှာ s=△y/△x ဖြစ်သည်။ အာရုံခံနိုင်စွမ်း/ကြည်လင်ပြတ်သားမှုသည် အာရုံခံကိရိယာရွေးချယ်မှုအတွက် အဓိကအခြေအနေဖြစ်သည်။ ဤကန့်သတ်ချက်သည် photodiodes ၏ တိုက်ရိုက်ဆက်စပ်မှုတွင် အတိအကျ ထင်ရှားနေပြီး၊ photodetectors များ၏ သီးခြားထင်ရှားသော သရုပ်ဖော်မှုတွင် noise equivalent power (NEP) ဖြစ်သည်။ ထို့ကြောင့်၊ စနစ်ကျသော အမှား၏ အခြေခံအကျဆုံး ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာမှုတွင် photoelectric စနစ်တစ်ခုလုံး၏ error လိုအပ်ချက်များနှင့် ပြည့်မီရန်အတွက် sensitivity (S)/resolution သည် photoelectric system တစ်ခုလုံး၏ error လိုအပ်ချက်များနှင့် ပြည့်မီရန် လိုအပ်ပြီး နောက်ပိုင်းတွင်ဖော်ပြထားသော အချက်များကြောင့် ဖြစ်ပေါ်လာသော error impact ကို ထည့်သွင်းစဉ်းစားရန် လိုအပ်ပါသည်။
(2) Linearity (δL) : photodetector ၏ output နှင့် input အကြား quantitative relationship ၏ linearity ဒီဂရီ။ yfs သည် full-scale output ဖြစ်ပြီး △Lm သည် linearity ၏ အများဆုံးသွေဖည်မှုဖြစ်သည်။ ၎င်းကို photodetector ၏ linearity နှင့် linear saturation light power တွင် အထူးထင်ရှားစေသည်။
(3) တည်ငြိမ်မှု/ထပ်တလဲလဲဖြစ်နိုင်မှု- photodetector သည် ကျပန်းအမှားဖြစ်သည့် တူညီသောကျပန်းထည့်သွင်းမှုအတွက် output ကွဲလွဲမှုရှိသည်။ ရှေ့နှင့်နောက်ပြန်လေဖြတ်ခြင်း၏ အမြင့်ဆုံးသွေဖည်မှုကို ထည့်သွင်းစဉ်းစားသည်။
(4) Hysteresis- photodetector ၏ input-output characteristic curves သည် ၎င်း၏ ရှေ့နှင့် နောက်ပြန်ခရီးတွင် ထပ်နေခြင်းမရှိသည့် ဖြစ်စဉ်ဖြစ်သည်။
(5) Temperature drift- photodetector ၏ အထွက်ပြောင်းလဲမှုအပေါ် အပူချိန်ပြောင်းလဲမှုတစ်ခုစီ၏ လွှမ်းမိုးမှု။ အပူချိန် ပျံ့လွင့်မှု သွေဖည်မှု △Tm ကို အလုပ်ပတ်ဝန်းကျင် အပူချိန် အပိုင်းအခြား △T ၏ အပူချိန် ပျံ့လွင့်မှု တွက်ချက်မှုဖြင့် တွက်ချက်သည်။
(၆) Time drift- photodetector ၏ output သည် input variable မပြောင်းလဲဘဲ အချိန်ကြာလာသည်နှင့်အမျှ ပြောင်းလဲသွားသည့် ဖြစ်စဉ် (အကြောင်းရင်းများသည် ၎င်း၏ကိုယ်ပိုင်ဖွဲ့စည်းပုံတည်ဆောက်ပုံတွင် အပြောင်းအလဲကြောင့် အများစုဖြစ်သည်)။ စနစ်ပေါ်ရှိ photodetector ၏ ကျယ်ကျယ်ပြန့်ပြန့် သွေဖည်မှုသြဇာကို vector sum ဖြင့် တွက်ချက်သည်။
2. Operational amplifiers- စနစ်အပေါ်သက်ရောက်မှုရှိသော Key Parameters error Operational Amplifiers 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 rejection-PS power supply အချိုးအစား၊ (CMR)၊ အဖွင့်-ကွင်းဆက်အမြတ် (AoL)၊ ကြိုးခုန်နှုန်း ထုတ်ကုန် (GBW)၊ ကြိုးမဲ့နှုန်း (SR)၊ တည်ဆောက်ချိန်၊ စုစုပေါင်း ဟာမိုနီပုံပျက်ခြင်း။
လည်ပတ်မှုဆိုင်ရာ အသံချဲ့စက်များ၏ ကန့်သတ်ချက်များသည် photodiodes ရွေးချယ်မှုကဲ့သို့ စနစ်အစိတ်အပိုင်းတစ်ခုကဲ့သို့ အရေးကြီးသော်လည်း၊ နေရာကန့်သတ်ချက်များကြောင့်၊ တိကျသော ကန့်သတ်သတ်မှတ်ချက်များနှင့် ဖော်ပြချက်များကို ဤနေရာတွင် အသေးစိတ်ဖော်ပြမည်မဟုတ်ပါ။ photodetectors များ၏ အမှန်တကယ် ဒီဇိုင်းတွင်၊ စနစ်ကျသော အမှားအယွင်းများအပေါ် ဤဘောင်များ၏ လွှမ်းမိုးမှုကို အကဲဖြတ်သင့်သည်။ ကန့်သတ်ဘောင်များအားလုံးသည် သင့်ပရောဂျက်လိုအပ်ချက်များအပေါ် သိသိသာသာအကျိုးသက်ရောက်မှုရှိမည်မဟုတ်သော်လည်း၊ အမှန်တကယ်အသုံးချမှုအခြေအနေများနှင့် မတူညီသောတောင်းဆိုမှုများပေါ်မူတည်၍ အထက်ဖော်ပြပါကန့်သတ်ချက်များသည် စနစ်ကျသောအမှားများအတွက် ကွဲပြားသောအကျိုးသက်ရောက်မှုများရှိမည်ဖြစ်သည်။
လုပ်ငန်းလည်ပတ်သည့် အသံချဲ့စက်များအတွက် ကန့်သတ်ချက်များစွာရှိသည်။ မတူညီသောအချက်ပြအမျိုးအစားများအတွက် စနစ်တကျအမှားအယွင်းများဖြစ်စေသော အဓိကဘောင်များကို DC နှင့် AC အချက်ပြမှုများကို အာရုံစိုက်နိုင်သည်- DC ပြောင်းလဲနိုင်သောအချက်ပြမှုများ Input offset voltage Vos, 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 dejection ratio (RRPS)။ Ac ကွဲလွဲမှုအချက်ပြမှု- အထက်ဖော်ပြပါ ကန့်သတ်ချက်များအပြင်၊ အောက်ပါတို့ကို ထည့်သွင်းစဉ်းစားရန် လိုအပ်သည်- input capacitance၊ open-loop gain (AoL)၊ gain-bandwidth product (GBW)၊ slew rate (SR)၊ ဖွဲ့စည်းချိန်၊ နှင့် total harmonic distortion။
တင်ချိန်- အောက်တိုဘာ ၁၀-၂၀၂၅