SNR des Good Avalanche Photodiode ADP Receivers in Dezibel Taschenrechner

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✖Der Multiplikationsfaktor ist ein Maß für die interne Verstärkung der Avalanche-Fotodiode.ⓘ Multiplikations-Faktor [M]			+10% -10%
✖Der Fotostrom ist der elektrische Strom, der vom Fotodetektor erzeugt wird, wenn er Licht ausgesetzt wird.ⓘ Fotostrom [I_p]			+10% -10%
✖Die Post-Detection-Bandbreite bezieht sich auf die Bandbreite des elektrischen Signals, nachdem es erkannt und in ein optisches Signal umgewandelt wurde.ⓘ Bandbreite nach der Erkennung [B]			+10% -10%
✖Dunkelstrom ist der elektrische Strom, der durch ein lichtempfindliches Gerät, beispielsweise einen Fotodetektor, fließt, auch wenn kein Licht einfällt oder keine Photonen auf das Gerät treffen.ⓘ Dunkle Strömung [I_d]			+10% -10%
✖Temperatur ist der Grad oder die Intensität der Wärme, die in einer Substanz oder einem Objekt vorhanden ist.ⓘ Temperatur [T]			+10% -10%
✖Als Lastwiderstand bezeichnet man den Widerstand, der mit dem Ausgang einer elektronischen Komponente oder Schaltung verbunden ist.ⓘ Lastwiderstand [R_L]			+10% -10%

✖Das Signal-Rausch-Verhältnis ist definiert als das Verhältnis der Signalleistung zur Rauschleistung, oft ausgedrückt in Dezibel.ⓘ SNR des Good Avalanche Photodiode ADP Receivers in Dezibel [SNR_av]

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Formel

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SNR des Good Avalanche Photodiode ADP Receivers in Dezibel

Formel

`"SNR"_{"av"} = 10*log10(("M"^2*"I"_{"p"}^2)/(2*"[Charge-e]"*"B"*("I"_{"p"}+"I"_{"d"})*"M"^2.3+((4*"[BoltZ]"*"T"*"B"*1.26)/"R"_{"L"})))`

Beispiel

`"103.4595"=10*log10((("2")^2*("70mA")^2)/(2*"[Charge-e]"*"8e6Hz"*("70mA"+"11nA")*("2")^2.3+((4*"[BoltZ]"*"85K"*"8e6Hz"*1.26)/"3.31kΩ")))`

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SNR des Good Avalanche Photodiode ADP Receivers in Dezibel Lösung

SCHRITT 0: Zusammenfassung vor der Berechnung

Gebrauchte Formel

Signal-Rausch-Verhältnis = 10*log10((Multiplikations-Faktor^2*Fotostrom^2)/(2*[Charge-e]*Bandbreite nach der Erkennung*(Fotostrom+Dunkle Strömung)*Multiplikations-Faktor^2.3+((4*[BoltZ]*Temperatur*Bandbreite nach der Erkennung*1.26)/Lastwiderstand)))
SNR_av = 10*log10((M^2*I_p^2)/(2*[Charge-e]*B*(I_p+I_d)*M^2.3+((4*[BoltZ]*T*B*1.26)/R_L)))
Diese formel verwendet 2 Konstanten, 1 Funktionen, 7 Variablen

Verwendete Konstanten

[Charge-e] - Ladung eines Elektrons Wert genommen als 1.60217662E-19
[BoltZ] - Boltzmann-Konstante Wert genommen als 1.38064852E-23

Verwendete Funktionen

log10 - Der dezimale Logarithmus, auch bekannt als Basis-10-Logarithmus oder Dezimallogarithmus, ist eine mathematische Funktion, die die Umkehrung der Exponentialfunktion ist., log10(Number)

Verwendete Variablen

Signal-Rausch-Verhältnis - Das Signal-Rausch-Verhältnis ist definiert als das Verhältnis der Signalleistung zur Rauschleistung, oft ausgedrückt in Dezibel.
Multiplikations-Faktor - Der Multiplikationsfaktor ist ein Maß für die interne Verstärkung der Avalanche-Fotodiode.
Fotostrom - (Gemessen in Ampere) - Der Fotostrom ist der elektrische Strom, der vom Fotodetektor erzeugt wird, wenn er Licht ausgesetzt wird.
Bandbreite nach der Erkennung - (Gemessen in Hertz) - Die Post-Detection-Bandbreite bezieht sich auf die Bandbreite des elektrischen Signals, nachdem es erkannt und in ein optisches Signal umgewandelt wurde.
Dunkle Strömung - (Gemessen in Ampere) - Dunkelstrom ist der elektrische Strom, der durch ein lichtempfindliches Gerät, beispielsweise einen Fotodetektor, fließt, auch wenn kein Licht einfällt oder keine Photonen auf das Gerät treffen.
Temperatur - (Gemessen in Kelvin) - Temperatur ist der Grad oder die Intensität der Wärme, die in einer Substanz oder einem Objekt vorhanden ist.
Lastwiderstand - (Gemessen in Ohm) - Als Lastwiderstand bezeichnet man den Widerstand, der mit dem Ausgang einer elektronischen Komponente oder Schaltung verbunden ist.

SCHRITT 1: Konvertieren Sie die Eingänge in die Basiseinheit

Multiplikations-Faktor: 2 --> Keine Konvertierung erforderlich
Fotostrom: 70 Milliampere --> 0.07 Ampere (Überprüfen sie die konvertierung hier)
Bandbreite nach der Erkennung: 8000000 Hertz --> 8000000 Hertz Keine Konvertierung erforderlich
Dunkle Strömung: 11 Nanoampere --> 1.1E-08 Ampere (Überprüfen sie die konvertierung hier)
Temperatur: 85 Kelvin --> 85 Kelvin Keine Konvertierung erforderlich
Lastwiderstand: 3.31 Kiloohm --> 3310 Ohm (Überprüfen sie die konvertierung hier)

SCHRITT 2: Formel auswerten

Eingabewerte in Formel ersetzen

SNR_av = 10*log10((M^2*I_p^2)/(2*[Charge-e]*B*(I_p+I_d)*M^2.3+((4*[BoltZ]*T*B*1.26)/R_L))) --> 10*log10((2^2*0.07^2)/(2*[Charge-e]*8000000*(0.07+1.1E-08)*2^2.3+((4*[BoltZ]*85*8000000*1.26)/3310)))

Auswerten ... ...

SNR_av = 103.459515749619

SCHRITT 3: Konvertieren Sie das Ergebnis in die Ausgabeeinheit

103.459515749619 --> Keine Konvertierung erforderlich

ENDGÜLTIGE ANTWORT

103.459515749619 ≈ 103.4595 <-- Signal-Rausch-Verhältnis

(Berechnung in 00.020 sekunden abgeschlossen)

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Credits

Erstellt von Vaidehi Singh

Prabhat Engineering College (PEC), Uttar Pradesh

Vaidehi Singh hat diesen Rechner und 25+ weitere Rechner erstellt!

Geprüft von Parminder Singh

Chandigarh-Universität (KU), Punjab

Parminder Singh hat diesen Rechner und 600+ weitere Rechner verifiziert!

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SNR des Good Avalanche Photodiode ADP Receivers in Dezibel

Gehen Signal-Rausch-Verhältnis = 10*log10((Multiplikations-Faktor^2*Fotostrom^2)/(2*[Charge-e]*Bandbreite nach der Erkennung*(Fotostrom+Dunkle Strömung)*Multiplikations-Faktor^2.3+((4*[BoltZ]*Temperatur*Bandbreite nach der Erkennung*1.26)/Lastwiderstand)))

Fotostrom durch einfallendes Licht

Gehen Fotostrom = (Vorfallleistung*[Charge-e]*(1-Reflexionsfaktor))/([hP]*Häufigkeit des einfallenden Lichts)*(1-exp(-Absorptionskoeffizient*Breite des Absorptionsbereichs))

Wahrscheinlichkeit, Photonen zu erkennen

Gehen Wahrscheinlichkeit, ein Photon zu finden = ((Varianz der Wahrscheinlichkeitsverteilungsfunktion^(Anzahl der einfallenden Photonen))*exp(-Varianz der Wahrscheinlichkeitsverteilungsfunktion))/(Anzahl der einfallenden Photonen!)

Optischer Gewinn von Fototransistoren

Gehen Optische Verstärkung des Fototransistors = (([hP]*[c])/(Wellenlänge des Lichts*[Charge-e]))*(Kollektorstrom des Fototransistors/Vorfallleistung)

Überschüssiger Lawinenlärmfaktor

Gehen Überschüssiger Lawinenlärmfaktor = Multiplikations-Faktor*(1+((1-Stoßionisationskoeffizient)/Stoßionisationskoeffizient)*((Multiplikations-Faktor-1)/Multiplikations-Faktor)^2)

Gesamtstrom der Photodiode

Gehen Ausgangsstrom = Dunkle Strömung*(exp(([Charge-e]*Photodiodenspannung)/(2*[BoltZ]*Temperatur))-1)+Fotostrom

Durchschnittliche Anzahl detektierter Photonen

Gehen Durchschnittliche Anzahl detektierter Photonen = (Quanteneffizienz*Durchschnittliche empfangene optische Leistung*Zeitraum)/(Häufigkeit des einfallenden Lichts*[hP])

Single-Pass-Phasenverschiebung durch Fabry-Perot-Verstärker

Gehen Single-Pass-Phasenverschiebung = (pi*(Häufigkeit des einfallenden Lichts-Fabry-Perot-Resonanzfrequenz))/Freier Spektralbereich des Fabry-Pérot-Interferometers

Gesamter quadratischer Mittelwert des Rauschstroms

Gehen Gesamter quadratischer Mittelwert des Rauschstroms = sqrt(Totales Schussgeräusch^2+Dunkles Stromrauschen^2+Thermischer Rauschstrom^2)

Durchschnittliche empfangene optische Leistung

Gehen Durchschnittliche empfangene optische Leistung = (20.7*[hP]*Häufigkeit des einfallenden Lichts)/(Zeitraum*Quanteneffizienz)

Von Glasfaser akzeptierte Gesamtleistung

Gehen Von Glasfaser akzeptierte Gesamtleistung = Vorfallleistung*(1-(8*Axiale Verschiebung)/(3*pi*Radius des Kerns))

Vervielfachter Photostrom

Gehen Vervielfachter Photostrom = Optische Verstärkung des Fototransistors*Reaktionsfähigkeit des Fotodetektors*Vorfallleistung

Temperatureffekt auf Dunkelstrom

Gehen Dunkler Strom bei erhöhter Temperatur = Dunkle Strömung*2^((Geänderte Temperatur-Vorherige Temperatur)/10)

Maximale Fotodiode 3 dB Bandbreite

Gehen Maximale Bandbreite von 3 dB = Trägergeschwindigkeit/(2*pi*Breite der Verarmungsschicht)