63401 (695314), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

Рівень шуму дорівнює шум на чутливість.

Як перше наближення використовується значення тіньового струму для одержання оцінки рівня шуму. Розглянемо діод pin-типу з R=0,5 мкА/мкВт і тіньовим струмом силой у 2 нА. Мінімальна детектуема потужність дорівнює

Рівень шуму

Більш точні оцінки повинні враховувати інші види шумів, такі як теплової і дробовий. Отже, шум залежить від струму, температури, опору навантаження і смуги пропущення.

Час відгуку

Часом відгуку називається час, що потрібний фотодіоду для перетворення оптичної енергії яка надійшла в електричний струм. За аналогією з джерелами, час відгуку задається часом наростання і спаду сигналу між точками, що відповідають 10% і 90% рівням максимальної амплітуди. Час наростання коливається від 0,5 нс до десятків наносекунд і лімітується швидкістю переміщення носіїв через збіднену зону. Він також залежить від прикладеної напруги: більш високому рівню напруги відповідає менший час наростання. Діод pin-типу може мати час наростання 5 нс при 15 В і 1 нс при 90 В.

Час відгуку є зв'язаним з частотною смугою пропускання діода. Частотна смуга може бути оцінена на основі часу відгуку:

Частотна смуга пропускання, чи робочий діапазон фотодіода обмежується як часом наростання, так і постійною RC, вплив якої домінує при повільних швидкостях. Частотна смуга, лімітована RC-константою, дорівнює

де – опір навантаження і – ємність діода. Час наростання контуру дорівнює

.

На рис. 2 зображений електричний контур, еквівалентний діоду pin-типу. Він складається з джерела струму, підключеного паралельно опору і ємності, і працює як низькочастотний фільтр, що пропускає низькі частоти і затримує високі. Частота відсічення, якій відповідає загасання у 3 дБ (чи 50%), визначає верхню границю частотного діапазону (смуги пропускання). Частоти вище частоти відсічення не є робочими.

Діоди, призначені для високошвидкісних систем, повинні мати ємності завбільшки декілька пікофарад і менші. Ємність діода pin-типу являє собою ємність контактів р-i-n шарів, а також конструктивні ємності елементів підключення і кріплення. Розглянемо фотодіод з часом реакції 1 нс і ємністю 2 пФ. Його робоча частотна смуга пропускання (BW) дорівнює

.

Для визначення діапазону параметрів, при яких відсутній вплив постійної RC на частотну смугу, потрібно обчислити максимальне значення опору, що відповідає отриманому раніше значенню ширини частотної смуги.

Рисунок 2 – Електрична модель Р-I-N діода

Характеристики

Список файлов реферата