Состав сооружений: решетки и песколовки: Решетки – это первое устройство в схеме очистных сооружений. Они представляют...
Таксономические единицы (категории) растений: Каждая система классификации состоит из определённых соподчиненных друг другу...
Топ:
Процедура выполнения команд. Рабочий цикл процессора: Функционирование процессора в основном состоит из повторяющихся рабочих циклов, каждый из которых соответствует...
Марксистская теория происхождения государства: По мнению Маркса и Энгельса, в основе развития общества, происходящих в нем изменений лежит...
Интересное:
Что нужно делать при лейкемии: Прежде всего, необходимо выяснить, не страдаете ли вы каким-либо душевным недугом...
Наиболее распространенные виды рака: Раковая опухоль — это самостоятельное новообразование, которое может возникнуть и от повышенного давления...
Средства для ингаляционного наркоза: Наркоз наступает в результате вдыхания (ингаляции) средств, которое осуществляют или с помощью маски...
Дисциплины:
2022-10-05 | 66 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Задание 4:Построить график зависимости чувствительности фотодетектора от длины волны оптического излучения по данным таблицы 2.4.1. Используя график и данные таблиц 2.4.2 и 2.4.3. Определить величину фототока на выходе p-i-n фотодиода. По графику определить длинноволновую границу чувствительности фотодетектора. Определить материал для изготовления прибора.
Таблица 2.4.1
Чувствительность, А/Вт | 0,3 | 0,45 | 0,53 | 0,58 | 0,62 | 0,67 | 0,7 | 0,73 | 0,65 | 0,1 |
Длина волны, мкм | 0,85 | 1,0 | 1,1 | 1,2 | 1,3 | 1,4 | 1,5 | 1,6 | 1,7 | 1,78 |
Таблица 2.4.2
Мощность излучения | Данные для расчета | Система СИ |
Рu, мкВт | 0,5 |
Таблица 2.4.3
Длина волны | Данные для расчета | Система СИ |
L,нм | 1290 |
Рисунок 13 –График зависимости чувствительности фотодетектора от длины волны оптическогоизлучения
При решении задания необходимо учесть соотношения (2.4.1), (2.4.2), (2.4.3):
где:
– энергия фотона;
е – заряд электрона = 1,6 . 10-19 Кл;
– внутренняя квантовая эффективность фотодиода;
h – постоянная Планка= 6,26 . 10-34 Дж . С;
С – скорость света = 3 . 108 м/с.
По графику определяем, что материал для изготовления прибора -германий.
Энергия фотона:
Ток фотодиода:
Чувствительность фотодиода:
Длинноволновая граница чувствительности фотодетектора определяется соотношением (2.4.4):
где:
Еg - ширина запрещенной зоны полупроводникового материала, из которого сделан фотодиод, Еg для германиевых диодов = 0,66 В.
Вывод:
Задание 5: Определить полосу пропускания и отношение сигнал/шум для фотоприемного устройства, содержащего интегрирующий (ИУ) или трансмиссионный усилитель и фотодетектор (ЛФД или p-i-n). Исходные данные по вариантам приведены в таблицах 2.5.1 и 2.5.2
|
Таблица 2.5.1
Характеристики ФПУ
Параметры | Данные для расчета | Система СИ |
Тип ФД | p-i-n | |
Тип усилителя | ИУ | |
- кОм | 1000 | |
- пФ | 2,0 | |
0,38 | ||
M | 1 | |
(М) | 1 | |
T | 280 | |
Дш | 2 | |
Кус | 1000 |
Таблица 2.5.2
Характеристики передачи
Параметры | Данные для расчета | Система СИ |
, дБм | -2 | |
L, км | 45 | |
A, дБ/км | 0,42 |
Полоса частот усиления ФПУ с ИУ ограничена полосой пропускания входной цепи ФПУ и находится из соотношения (2.5.1):
где:
Резистор
Конденсатор
Фототокдетекторасоздаетсяпадающейоптическоймощностьюизависитоттипафотодетектора. Величина фототока вычисляется из соотношений (2.5.2) и (2.5.3).
где:
– мощность сигнала наприем;
– мощность сигнала на передаче;
a - километрическое затухание кабеля;
L – длина кабельной линии.
где:
h - постоянная Планка;
е - заряд электрона;
ηВН - внутренняя квантовая эффективность;
М - коэффициент умножения ЛФД;
РПР -мощность сигнала наприем;
Α - километрическое затухание кабеля;
L - длина кабельной линии.
Для вычисления основных шумов ФПУ, а это квантовый и тепловой шумы, необходимо воспользоваться соотношениями (2.5.4) и (2.5.5):
где:
-величина фототока
е - заряд электрона;
М - коэффициент умножения ЛФД
- Полоса частот усиления ФПУ
–
Тепловой шум
где:
Резистор
– Период
Полоса частот усиления ФПУ
К=1,38* Дж/к – постоянная Больцмана.
Отношение сигнал/шум вычисляется из соотношения (2.5.6):
где:
Резистор
– Период
Полоса частот усиления ФПУ;
К=1,38* Дж/к – постоянная Больцмана.
величина фототока;
е заряд электрона;
М коэффициент умножения ЛФД.
|
|
Двойное оплодотворение у цветковых растений: Оплодотворение - это процесс слияния мужской и женской половых клеток с образованием зиготы...
Своеобразие русской архитектуры: Основной материал – дерево – быстрота постройки, но недолговечность и необходимость деления...
Таксономические единицы (категории) растений: Каждая система классификации состоит из определённых соподчиненных друг другу...
История создания датчика движения: Первый прибор для обнаружения движения был изобретен немецким физиком Генрихом Герцем...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!