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[光敏二极管]光敏二极管电压会在哪些情况发生变化

日期:2023-05-20

光缓冲器中前置放大器电路的主要任务是将光电探测器电流信号直接转换为幅度至少为 50 mV 的电压信号,该电压信号可以通过后续的缓冲阶段进一步整形。可用于将电流信号转换为电压信号的最基本的电子元件是电阻器。流经电阻器的电流的光变化会导致电阻器上存在的电压发生变化,因此该信号可以被电压放大器放大. 在此处显示的电路中,其应用有两种变体,具体而言,Rb 值较大或 Rb 值较小。


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光敏二极管一、调整电压

在第一种情况下,光电探测器产生的电流的微小变化也会对电压产生较大的调整。这种类型的光电二极管电路具有高灵敏度和低噪声,但是这会以时间一致性 RbCT 的高值导致电路的限制频率最小化为代价。在极端情况下,光电二极管的暗电流会产生电压升高到如此之高,以至于光电二极管被永久填充,并且辐射检测也不可行。加上一个很小的电阻Rb,情况就发生了逆转,系统将有一个很宽的带宽,前置放大器:a) 开环,b) 跨阻放大器折衷的解决方案也是实践中最常用的解决方案是跨阻放大器电路,简称 TIA。在这种情况下,电阻器处于反馈回路中,关闭电压放大器电路。该光电二极管电路被认为是最佳解决方案,因为它允许相对较高的工作频率和较大的增益系数。


光敏二极管二、电压放大器

可以看出,在跨阻放大器的情况下,光电二极管电容以及前置放大器电路的输入电容的影响小于 Kura(Ku-开环电压增益)。这允许 TIA 电路具有相同的带宽,电阻 Rf 比 Rb 小得多。如果 Rf=Rb,跨阻放大器将具有比同等开环放大器更宽的带宽。由于提供的优势,选择 TIA 电路对光学缓冲器进行更多分析 在正常的光学缓冲器电路中,前置放大器的输出信号被馈送到电压放大器和/或比较器,这提高了边缘质量并建立了幅度,然后到屏障输出端的逻辑电路,将数字信号设置为预定要求。光学缓冲器的这些最后阶段肯定不会在本文的其余部分进行研究,因为它们的风格是次要的,而且众所周知的解决方案具有可接受的标准。


光敏二极管三、与激光二极管集成

在审查安全和安保功能时,不得不提到集成光电二极管。下图显示了实际激光二极管的内部框架。该图清楚地表明,二极管的小结构放在一个相当大的散热器上。一个普通的激光二极管在 2 个相反的方向上辐射。背面,微弱的通量落在根深蒂固的光电二极管上。随手可得的激光二极管通常有 3 个(很少有 4 个)引线。人们更频繁地遇到激光二极管和光电二极管连接的各种方案。在没有目录的情况下,您可以使用 5V 电压源和 450W 电阻通过实验确定引出线(发现激光二极管的末端),并采取前面所述的必要预防措施。


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光敏二极管四、精确数据

该内置光电二极管的电流(反向)与发射的光功率成正比。全输出功率下的电流为 0.02…2mA,具体取决于元件类型——详情请参阅目录。光电二极管用于将激光功率保持在给定水平。将这种光电二极管放置在反馈电路中足以获得保持恒定光输出功率的系统。实际上可以使用任何 BC 晶体管。提供以下方面的精确数据:结晶硅、热生长二氧化硅、LPCVD 多晶硅、氮化硅(低损耗和化学计量)以及氧化物(LTO、PSG、BSG、BPSG)、PECVD 氮氧化物以及薄膜金属,以提高预测质量的模拟。


光敏二极管五、硅光电二极管光谱响应

描述了具有设计定义的光谱响应的硅光电探测器。为此,通常利用微加工现代技术以及集成硅光电探测器的两个特性。首先,利用吸收系数的波长依赖性。二、多层干涉滤光片的真相在 pn 结处是通过处理硅晶片开发的。由于 1.12 eV 的间接带隙和 3.4 eV 直接跃迁的可能性,硅的复折射率 n * = n – jk 在光谱的显着部分依赖于波长,这使得材料高度吸收紫外线辐射,并且对于超过 800 nm 的波长实际上也像透明材料一样。这种机制允许设计颜色传感器以及在 IR 或 UV 阵列中具有辨别响应的光电二极管。具有薄膜表面堆叠的事件光到体积硅的传输依赖于波长。与硅中传统微电子工艺所需的兼容性将理想材料的范围限制为传统上用于集成电路制造的硅兼容材料。


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