ફોટોડિટેક્ટરની સિસ્ટમ ભૂલોનું વિશ્લેષણ

ફોટોડિટેક્ટરની સિસ્ટમ ભૂલોનું વિશ્લેષણ

I. સિસ્ટમ ભૂલોના પ્રભાવશાળી પરિબળોનો પરિચયફોટોડિટેક્ટર

વ્યવસ્થિત ભૂલ માટેના ચોક્કસ વિચારણાઓમાં શામેલ છે: 1. ઘટક પસંદગી:ફોટોડાયોડ્સ, ઓપરેશનલ એમ્પ્લીફાયર, રેઝિસ્ટર, કેપેસિટર્સ, ADC, પાવર સપ્લાય આઇસી અને સંદર્ભ વોલ્ટેજ સ્ત્રોતો. 2. કાર્યકારી વાતાવરણ: તાપમાન અને ભેજનો પ્રભાવ, વગેરે. 3. સિસ્ટમ વિશ્વસનીયતા: સિસ્ટમ સ્થિરતા, EMC કામગીરી.

II. ફોટોડિટેક્ટર્સનું સિસ્ટમ ભૂલ વિશ્લેષણ

1. ફોટોડાયોડ: એકમાંફોટોઇલેક્ટ્રિક શોધસિસ્ટમ, ની ભૂલો પર ફોટોડાયોડ્સનો પ્રભાવફોટોઇલેક્ટ્રિક સિસ્ટમમુખ્યત્વે નીચેના પાસાઓમાં પ્રગટ થાય છે:

(1) સંવેદનશીલતા (S)/ રિઝોલ્યુશન: આઉટપુટ સિગ્નલ (વોલ્ટેજ/કરંટ) ઇન્ક્રીમેન્ટ △y અને ઇનપુટ ઇન્ક્રીમેન્ટ △x નો ગુણોત્તર જે આઉટપુટ ઇન્ક્રીમેન્ટ △y નું કારણ બને છે. એટલે કે, s=△y/△x. સેન્સર પસંદગી માટે સંવેદનશીલતા/રિઝોલ્યુશન એ પ્રાથમિક શરત છે. આ પરિમાણ ખાસ કરીને ફોટોડાયોડ્સના સીધા સહસંબંધમાં શ્યામ પ્રવાહ તરીકે અને ફોટોડિટેક્ટર્સના ચોક્કસ અભિવ્યક્તિમાં અવાજ સમકક્ષ શક્તિ (NEP) તરીકે પ્રગટ થાય છે. તેથી, વ્યવસ્થિત ભૂલના સૌથી મૂળભૂત વિશ્લેષણ માટે જરૂરી છે કે સમગ્ર ફોટોઇલેક્ટ્રિક સિસ્ટમની ભૂલ આવશ્યકતાઓને પૂર્ણ કરવા માટે સંવેદનશીલતા (S)/રિઝોલ્યુશન વાસ્તવિક ભૂલ આવશ્યકતા કરતા વધારે હોવું જોઈએ, કારણ કે પાછળથી ઉલ્લેખિત પરિબળોને કારણે થતી ભૂલ અસરને પણ ધ્યાનમાં લેવાની જરૂર છે.

(2) રેખીયતા (δL) : ફોટોડિટેક્ટરના આઉટપુટ અને ઇનપુટ વચ્ચેના જથ્થાત્મક સંબંધની રેખીયતાની ડિગ્રી. yfs એ પૂર્ણ-સ્કેલ આઉટપુટ છે, અને △Lm એ રેખીયતાનું મહત્તમ વિચલન છે. આ ખાસ કરીને ફોટોડિટેક્ટરની રેખીયતા અને રેખીય સંતૃપ્તિ પ્રકાશ શક્તિમાં પ્રગટ થાય છે.

(૩) સ્થિરતા/પુનરાવર્તનક્ષમતા: ફોટોડિટેક્ટરમાં સમાન રેન્ડમ ઇનપુટ માટે આઉટપુટ અસંગતતા હોય છે, જે એક રેન્ડમ ભૂલ છે. ફોરવર્ડ અને રિવર્સ સ્ટ્રોકનું મહત્તમ વિચલન ધ્યાનમાં લેવામાં આવે છે.

(૪) હિસ્ટેરેસિસ: એવી ઘટના જ્યાં ફોટોડિટેક્ટરના ઇનપુટ-આઉટપુટ લાક્ષણિકતા વળાંકો તેના આગળ અને પાછળની મુસાફરી દરમિયાન ઓવરલેપ થતા નથી.

(5) તાપમાનમાં ફેરફાર: ફોટોડિટેક્ટરના આઉટપુટ ફેરફાર પર તાપમાનમાં દરેક 1℃ ફેરફારનો પ્રભાવ. તાપમાનમાં ફેરફારને કારણે તાપમાનમાં ફેરફાર △Tm ની ગણતરી કાર્યકારી પર્યાવરણ તાપમાન શ્રેણી △T ની તાપમાનમાં ફેરફાર ગણતરી દ્વારા કરવામાં આવે છે.

(૬) સમયનો પ્રવાહ: એવી ઘટના જ્યાં ઇનપુટ ચલ યથાવત રહે ત્યારે ફોટોડિટેક્ટરનું આઉટપુટ સમય જતાં બદલાય છે (કારણો મોટે ભાગે તેની પોતાની રચના રચનામાં ફેરફારને કારણે હોય છે). સિસ્ટમ પર ફોટોડિટેક્ટરના વ્યાપક વિચલન પ્રભાવની ગણતરી વેક્ટર સરવાળા દ્વારા કરવામાં આવે છે.

2. ઓપરેશનલ એમ્પ્લીફાયર: સિસ્ટમ ભૂલને અસર કરતા મુખ્ય પરિમાણો ઓપરેશનલ એમ્પ્લીફાયર ઓફસેટ વોલ્ટેજ Vos, Vos તાપમાન ડ્રિફ્ટ, ઇનપુટ ઓફસેટ વર્તમાન Ios, Ios તાપમાન ડ્રિફ્ટ, ઇનપુટ બાયસ વર્તમાન Ib, ઇનપુટ અવબાધ, ઇનપુટ કેપેસીટન્સ, અવાજ (ઇનપુટ વોલ્ટેજ અવાજ, ઇનપુટ વર્તમાન અવાજ) ડિઝાઇન ગેઇન થર્મલ અવાજ, પાવર સપ્લાય રિજેક્શન રેશિયો (PSRR), કોમન-મોડ રિજેક્શન રેશિયો (CMR), ઓપન-લૂપ ગેઇન (AoL), ગેઇન-બેન્ડવિડ્થ પ્રોડક્ટ (GBW), સ્લ્યુ રેટ (SR), સ્થાપના સમય, કુલ હાર્મોનિક વિકૃતિ.

જોકે ઓપરેશનલ એમ્પ્લીફાયર્સના પરિમાણો ફોટોડાયોડ્સની પસંદગી જેટલા જ મહત્વપૂર્ણ સિસ્ટમ ઘટક છે, જગ્યા મર્યાદાઓને કારણે, ચોક્કસ પરિમાણ વ્યાખ્યાઓ અને વર્ણનો અહીં વિસ્તૃત કરવામાં આવશે નહીં. ફોટોડિટેક્ટર્સની વાસ્તવિક ડિઝાઇનમાં, વ્યવસ્થિત ભૂલો પર આ પરિમાણોના પ્રભાવનું મૂલ્યાંકન કરવું જોઈએ. જોકે બધા પરિમાણો તમારી પ્રોજેક્ટ આવશ્યકતાઓ પર નોંધપાત્ર અસર કરી શકતા નથી, વાસ્તવિક એપ્લિકેશન દૃશ્યો અને વિવિધ માંગણીઓના આધારે, ઉપરોક્ત પરિમાણો વ્યવસ્થિત ભૂલો પર અલગ અલગ અસરો કરશે.

ઓપરેશનલ એમ્પ્લીફાયર માટે ઘણા પરિમાણો છે. વિવિધ સિગ્નલ પ્રકારો માટે, વ્યવસ્થિત ભૂલો પેદા કરતા મુખ્ય પરિમાણો DC અને AC સિગ્નલો પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરી શકાય છે: DC ચલ સંકેતો ઇનપુટ ઓફસેટ વોલ્ટેજ Vos, Vos તાપમાન ડ્રિફ્ટ, ઇનપુટ ઓફસેટ વર્તમાન Ios, ઇનપુટ બાયસ વર્તમાન Ib, ઇનપુટ અવબાધ, અવાજ (ઇનપુટ વોલ્ટેજ અવાજ, ઇનપુટ વર્તમાન અવાજ, ડિઝાઇન ગેઇન થર્મલ અવાજ), પાવર સપ્લાય રિજેક્શન રેશિયો (PSRR), કોમન-મોડ રિજેક્શન રેશિયો (CMRR). Ac ચલ સંકેત: ઉપરોક્ત પરિમાણો ઉપરાંત, નીચેનાને પણ ધ્યાનમાં લેવાની જરૂર છે: ઇનપુટ કેપેસીટન્સ, ઓપન-લૂપ ગેઇન (AoL), ગેઇન-બેન્ડવિડ્થ પ્રોડક્ટ (GBW), સ્લ્યુ રેટ (SR), સ્થાપના સમય અને કુલ હાર્મોનિક વિકૃતિ.