d噪声的光电二极管阵列接口电路的设计
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LED发光二级管AD设计电路引言LED(Light Emitting Diode)发光二级管是一种常见的电子器件,具有低功率消耗、长寿命、抗震动等特点,被广泛应用于照明、指示和显示领域。
在设计LED发光二级管的AD(Analog to Digital)电路时,我们需要将模拟信号转换为数字信号,以便进行数字化处理和控制。
本文将详细介绍LED发光二级管AD设计电路的相关知识,并提供一个满足要求的设计方案。
LED发光二级管基本原理LED发光二级管是一种半导体器件,其工作原理基于PN结。
当正向偏置PN结时,电子从N型区域流向P型区域,空穴从P型区域流向N型区域。
在这个过程中,电子和空穴会重新组合并释放出能量,产生可见光。
为了控制LED的亮度和颜色,我们需要通过调节电流来改变其工作状态。
而AD设计电路则可以将模拟输入信号转换为与输入信号成比例的数字输出信号。
AD转换器概述AD转换器是一种能够将模拟信号转换为数字信号的设备。
它通常由采样、量化和编码三个步骤组成。
1.采样:将连续的模拟信号在一定的时间间隔内进行离散化,得到一系列的采样值。
2.量化:对采样值进行近似处理,将其映射为有限个离散的数值。
3.编码:将量化后的数值转换为二进制形式,以便数字系统进行处理和存储。
常见的AD转换器有逐次逼近型(SAR)AD转换器、积分型(Integrating)AD转换器等。
根据不同应用需求选择合适的AD转换器是设计中重要的一步。
LED发光二级管AD设计电路方案根据LED发光二级管AD设计电路任务名称,我们需要设计一个能够将模拟信号转换为数字信号,并控制LED亮度和颜色的电路。
下面是一个满足要求的设计方案:1. 选择合适的AD转换器根据LED亮度和颜色控制需求,我们可以选择12位或更高精度的SAR AD转换器。
这样可以保证较高的数字输出分辨率,使LED显示效果更加精确。
2. 连接模拟输入信号将模拟输入信号连接到AD转换器的模拟输入端口。
光电二极管阵列电路
光电二极管阵列电路是一种常用于电子设备中的电路,其作用是
将光信号转化为电信号。
本文将从以下几个方面介绍光电二极管阵列
电路的相关知识。
一、光电二极管的基本原理
光电二极管是一种能够将光信号转换为电信号的设备,其基本原
理是利用半导体材料的光敏效应来进行光电转换。
当光线照射到光电
二极管上时,其内部的半导体材料会产生电荷,从而产生电流。
二、光电二极管阵列电路的组成
光电二极管阵列电路由多个光电二极管通过各自的输出端与集中
式输出器相连,形成一个并联的电路,一般而言,光电二极管的阵列
电路中需要包含对光信号的放大电路、滤波电路、开关电路等。
三、光电二极管阵列电路的应用领域
光电二极管阵列电路广泛应用于数据通信与图像传输等领域,例
如数码相机、光电测量系统、扫描仪等。
四、光电二极管阵列电路的优点和缺点
光电二极管阵列电路具有响应速度快、精度高、频段宽等优点,
但其阵列性质会导致系统对外界环境抗干扰性能不佳、价格高等缺点。
五、光电二极管阵列电路的发展趋势
随着科技的不断进步,光电二极管阵列电路在未来的发展中将继
续向着小型化、集成化的方向发展,同时在滤波、增强信噪比、提高
灵敏度等方面也将有所创新。
综上所述,光电二极管阵列电路作为一种重要的电路组成元件,
在现代电子设备中发挥着重要的作用。
了解其基本原理和应用领域,
以及其优缺点和发展趋势,有助于我们更好地应用它们。
大庆石油学院课程设计课程光电检测技术题目基于光电二极管的低噪声电路设计院系电子科学学院专业班级应用物理学生姓名学生学号06090134028指导教师王立刚2010年 3 月20 日目录第1章概述 (3)第2章光电二极管工作原理及电路设计原理 (5)第3章低噪声光电检测电路设计 (8)第4章安装与调试 (16)第5章结论 (18)第1章概述1.1光电二极管的工作原理的简单概述光电二极管(PD)把光信号转换为电信号的功能,是由半导体PN结的光电效应实现的。
在耗尽层两侧是没有电场的中性区,由于热运动,部分光生电子和空穴通过扩散运动可能进入耗尽层,然后在电场作用下,形成和漂移电流相同方向的扩散电流。
漂移电流分量和扩散电流分量的总和即为光生电流。
当与P层和N层连接的电路开路时,便在两端产生电动势,这种效应称为光电效应。
当连接的电路闭合时,N区过剩的电子通过外部电路流向P区。
同样,P区的空穴流向N区,便形成了光生电流。
当入射光变化时,光生电流随之作线性变化,从而把光信号转换成电信号。
1.2 基于光电二极管的低噪声光电检测电路设计的意义经过光电二极管转换的电信号通常都比较微弱,微弱光电信号检测的光电流一般为nA至μA级,检测微弱光电信号很容易受噪声的干扰。
若待检测的光信号非常微弱,则对电路的线性和信噪比的要求就非常高。
研究结果表明,在光电检测电路中,光电转换器件和前置放大电路的噪声对系统影响比较大。
例如,在靶场测试中,弹丸射击密集度是衡量低伸弹道武器性能的一项重要指标。
到目前为止,国内靶场用于密集度测量已有多种方法,最先进的方法是采用光电靶进行测量。
在设计光电检测电路时,要尽量减少噪声,提高系统的信噪比和检测分辨率。
研究结果表明,在光电检测电路中,光电转换器和前置放大电路的噪声对系统的影响比较大,但对噪声源的分析及设计低噪声光电检测电路的论述并不全面。
本文分析了基于光电二极管光电检测电路中噪声产生的原因、特点,提出了低噪声光电二极管检测电路的设计原则与设计方法。
南京理工大学硕士学位论文雪崩型光电二极管阵列器件的设计与分析姓名:张际青申请学位级别:硕士专业:物理电子学指导教师:汪贵华200706012.4APD的工作模式当加在APD两端的电压高于雪崩击穿电压时(1/pAPDT_作在盖革模式),APD将会产生自身持续的电流,雪崩现象不能自然停止,为保h正APD不被损坏,必须采取措施迅速淬灭雪崩,并且在淬灭完成后,还要使APD尽快恢复到等待状态,为探测下一个入射光子做好准备。
正是外控电路保证了APD对后续光子的探测,因此,不仅是APD器件本身的设计而且APD#p控电路的设计在单光子探测和微光探测系统中都是十分重要的,外控抑制电路必须实现以下几个功能啪1:1)感应雪崩电流的前沿;2)产生与雪崩上升沿同步的标准输出脉冲;3)雪崩到来时降低偏簧电压,使之低于雪崩电压,从而抑制雪崩;4)重建偏置电压到雪崩电压之上,以探测下一个光子。
工作于盖革模式下的雪崩光电二极管简称为GM—APD,GM-APD的工作方式一般有三种121-23J:无源模式、有源模式和门控模式。
2.4.1无源模式当APD两端所加的电压u高于雪崩击穿电压%时,入射光子触发APD发生雪崩,限流电阻R抑制引起的雪崩电流。
APD无源工作方式【2l】如图2.22所示。
Rl的值一般为200艇I,当当电流增大,a点电位升高,使得APD两端的电压低于其雪崩击穿电压以,APD将会重新充电直到它两端的电压恢复到原来的值,APD的信号iI{b点引出。
图2.22APD无源工作方式在APD重新充电的过程中,APD光予灵敏度降低,这个再次充电的时间(称为死时间)为1到2us,这就限制了APD的总体计数率,这个时间不稳定且难于控制,过脉冲调制也是不可避免的一方面,是暗电流的主要来源,这种无源抑制工作方式电路虽然比较简单,但基于以上各点,这种方式在很多情况下并不适用。
2.4.2有源模式无源抑制的实现方式虽然简单,但是它的恢复时间较长,限制了APD探测器的动态范围和总体性能,因此在很多情况下APD探测器工作在有源抑制方式下,如图2.23所示,这种方式通过外围电路迅速抑制雪崩并将APD恢复到初始状态。
基于光电二极管检测电路的噪声分析与电路设计张俊杰(汉口学院机电工程学院,湖北武汉,430000)摘要:光电二极管可以将光信号转化为电信号,它主要是通过半导体PN结的光电效应来实现这一转化步骤的。
通过光电二极管对电路的噪声进行检测具有重要意义,就主要分析光电二极管对电路的噪声检测的价值,同时简单的分析相关的电路设计问题,希望所得结果能够为相关领域提供有价值的参考。
关键词:光电二极管;电路噪声;电路设计Noise analysis and circuit design based on photodiode detectioncircuitZhang Junjie(School of mechanical and electrical engineering, Hankou College HubeiWuhan,430000)Abstract:The photodiode can be light signals are converted to electrical signals.It is mainly through the photovoltaic effect of semiconductor pn junction to achieve the conversion step.Through the photoelectric diode on the circuit noise detection has important significance is an analysis of the value of photoelectric diode on the circuit noise detection,and simply analysis related circuit design problems,I hope the results could provide valuable reference for the related fields.Keywords:photodiode;circuit noise;circuit design1 光电二极管检测电路噪声的分析1.1 光电二极管的工作原理光电二极管通过光信号转换为电信号,其主要通过半导体PN结来实现这一光电效应。
adi光电二极管电路设计向导- 下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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基于光电二极管检测电路的噪声分析与电路设计
王立刚;建天成;牟海维;刘强;付天舒
【期刊名称】《东北石油大学学报》
【年(卷),期】2009(033)002
【摘要】利用噪声和信噪比的理论公式及等效电路模型,分析光电二极管检测电路噪声产生的原因. 给出低噪声光电检测电路的设计原则,并设计基于光电二极管低噪声前置放大电路. 结果表明:光电二极管的噪声主要是光转换器件内部电阻及PN结中载流子随机涨落引起的热噪声和散粒噪声,该噪声与光电二极管结构、材料、温度、工作电压及外部环境的干扰有关;前置放大电路的噪声主要与前置放大器的噪声电压、噪声电流、温度变化及反馈电阻有关.
【总页数】5页(P88-92)
【作者】王立刚;建天成;牟海维;刘强;付天舒
【作者单位】大庆石油学院,电子科学学院,黑龙江,大庆,163318;大庆石油学院,电子科学学院,黑龙江,大庆,163318;大庆石油学院,电子科学学院,黑龙江,大庆,163318;大庆石油学院,电子科学学院,黑龙江,大庆,163318;大庆石油学院,电子科学学院,黑龙江,大庆,163318
【正文语种】中文
【中图分类】TN722.3
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1.基于光电二极管检测电路的噪声分析与电路设计 [J], 张俊杰
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编号:____________审定成绩:____________毕业设计(论文)设计(论文)题目:_基于Optisystem的光电二极管噪声研究_单位(系别):______________________学生姓名:______________________专业:______________________班级:______________________学号:______________________指导教师:______________________答辩组负责人:______________________填表时间:20 年月重庆邮电大学移通学院教务处制重庆邮电大学移通学院毕业设计(论文)任务书设计(论文)题目基于Optisystem的光电二极管噪声研究学生姓名系别专业班级指导教师职称联系电话教师单位下任务日期__ ____年____月____日摘要网络的服务质量,变成各种运营商在用户竞争中的一种关键的不同之处,对于它的要求,………………。
……………………………………。
【关键词】全球移动通信系统网络优化覆盖优化切换优化ABSTRACTNetwork quality of service continues to be a key differentiator in the race for subscribers. ……………….. ……………….【Key words】GSM Network Optimization cover optimization switch optimization目录前言 (1)第一章移动通信系统概述 (2)第一节移动通信系统发展历史及趋势 (2)一、发展历史 (2)二、 (2) (2)第二节GSM 移动通信系统结构简介 (3)一、GSM 系统的基本特点 (3)二、 (4)第三节本章小结 (5)第二章GSM 移动网络及优化概述 (6)第一节移动网络及优化 (6)第二节本章小结 (9)第三章GSM 网络覆盖优化 (10) (15)第四章GSM 无线网络切换性能优化 (30)第五章掉话之案例分析 (36)结论 (40)致谢 (42)参考文献 (43)附录 (44)一、英文原文 (44)二、英文翻译 (47)三、工程设计图纸 (51)四、源程序 (55)前言GSM是一个开放的标准系统,自1992年投入商用以来,GSM标准得到不断验证,而且稳步发展。