光学探测器的光电二极管偏见应该使用什么?
关键的外卖
光敏二极管通常用作被动元素检测光信号和输出电流。
光电二极管偏见时,输出的电流可以控制提供阈值、线性响应,或非线性响应。
特别是,将光电二极管的反向偏压或小前锋导致输出电流的线性函数的输入光强。
简单的电路,光电二极管的偏见可以用来收集敏感的光学测量。
你的下一个光学系统将需要某种类型的探测器,和光敏二极管是一个标准探测器元素用于将输入光转换成电子信号。光电二极管就像任何其他二极管的电压可以应用在终端。然而,它也是一个光探测器,光在光电二极管产生的输入电流。
在设计电路时收集和测量光电二极管的电流,它应该是显而易见的,目前也可以控制通过应用一些光电二极管的偏见。你使用的光电二极管的偏见将决定设备响应输入光,即。输出电流是线性的或非线性的。当你需要将你的光电二极管集成到一个标准的检测和测量电路(即。,放大器)这是如何确保你得到所需的线性或非线性输出。
光电二极管的偏见如何影响光学反应
为了更好地理解为什么您可能想要应用光学探测器电路光电二极管的偏见,看看标准二极管方程附加电流所产生的输入光的光功率P。在如下所示的方程,总输出电流只是光电流的总和,等于公关,在那里R是光电二极管的响应率(以A / W)。剩下的数量在光电二极管的常规意义标准二极管电流方程。
光电二极管电流方程。
注意所有二极管有输入光的强度非线性效应开始显现,上述方程假设我们操作与线性光学响应,而是非线性电反应。
输入光功率生成一些电子光电二极管的结然后离开的结反向偏压(负号)。通过应用一些偏见,你可以增加或减少反向偏置电流。有三个政权的光电二极管偏见可以用来控制输出电流和光电二极管响应输入光:
V ~B(故障模式)。这是通常使用的雪崩二极管检测非常低级的光信号。利用获得碰撞电离,二极管可以输出一个非常大的电流弱光信号由光电二极管接收,但光电二极管响应是非线性的
0 < V < - VB(光导模式)。在这个地区,电容被电信号离开光电二极管较低,因此,设备可以更快的响应。缺点是暗电流大(即。地板,噪音较高)。光敏二极管快,需要检测快速光脉冲通常使用在这个范围内的光电二极管的偏见。输出电流也高度线性的。
小正V(光伏模式)。在这个地区,时域响应慢是由于电容,但输入光的光电二极管仍将线性政权。这个地区还用于开发一个载重线等设备,输出最大电流在一个特定的光电二极管的偏见。
如何应用光电二极管偏见
当你设计一个光电二极管电路,应用程序的偏见并不依赖的方式从光电二极管信号收集和阅读。典型的方法使用一个光电二极管与偏见,是否与离散的组件在一个集成的数组,是使用一个跨阻抗放大器。一个典型的安排如下所示的电路。
光电二极管电路在光导模式和应用的偏见。
在上面的电路,应用偏差将光电二极管反向偏压,所以我们在光电导运营模式。电路也可以用于高反向和雪崩光电二极管,这将为检测提供高增益低层次的光信号。要运行在正向偏压电路,只需把电压源。
确保线性输出电流
即使一个光电二极管是一种光学线性电路,它也是一个电非线性电路。因此,需要设计一个光电二极管光电二极管电路模拟载重线。通过调整电阻的值,您可以提取一系列输入光强值,输出电流是线性的。
要做到这一点,你需要一个调味品和香料分支电路模拟器为您的组件模型。这里所涉及的重要仿真是扫描光电二极管的价值偏差和模拟不同的输入光功率的输出电流。这也需要放置一个平行的电流源光电二极管电路来模拟设备的响应率和输入光功率。更多地了解这个过程,对这些模拟阅读本文的指导方针。
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