Gesamtstrom der Photodiode Taschenrechner

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✖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%
✖Die Fotodiodenspannung ist die Spannung am Diodenübergang.ⓘ Photodiodenspannung [V_ph]			+10% -10%
✖Temperatur ist der Grad oder die Intensität der Wärme, die in einer Substanz oder einem Objekt vorhanden ist.ⓘ Temperatur [T]			+10% -10%
✖Der Fotostrom ist der elektrische Strom, der vom Fotodetektor erzeugt wird, wenn er Licht ausgesetzt wird.ⓘ Fotostrom [I_p]			+10% -10%

✖Der Ausgangsstrom ist der Gesamtausgangsstrom bei Betriebsspannung.ⓘ Gesamtstrom der Photodiode [I_o]

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Formel

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Gesamtstrom der Photodiode

Formel

`"I"_{"o"} = "I"_{"d"}*(exp(("[Charge-e]"*"V"_{"ph"})/(2*"[BoltZ]"*"T"))-1)+"I"_{"p"}`

Beispiel

`"9.942188A"="11nA"*(exp(("[Charge-e]"*"302mV")/(2*"[BoltZ]"*"85K"))-1)+"70mA"`

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Gesamtstrom der Photodiode Lösung

SCHRITT 0: Zusammenfassung vor der Berechnung

Gebrauchte Formel

Ausgangsstrom = Dunkle Strömung*(exp(([Charge-e]*Photodiodenspannung)/(2*[BoltZ]*Temperatur))-1)+Fotostrom
I_o = I_d*(exp(([Charge-e]*V_ph)/(2*[BoltZ]*T))-1)+I_p
Diese formel verwendet 2 Konstanten, 1 Funktionen, 5 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

exp - Bei einer Exponentialfunktion ändert sich der Wert der Funktion bei jeder Änderung der unabhängigen Variablen um einen konstanten Faktor., exp(Number)

Verwendete Variablen

Ausgangsstrom - (Gemessen in Ampere) - Der Ausgangsstrom ist der Gesamtausgangsstrom bei Betriebsspannung.
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.
Photodiodenspannung - (Gemessen in Volt) - Die Fotodiodenspannung ist die Spannung am Diodenübergang.
Temperatur - (Gemessen in Kelvin) - Temperatur ist der Grad oder die Intensität der Wärme, die in einer Substanz oder einem Objekt vorhanden ist.
Fotostrom - (Gemessen in Ampere) - Der Fotostrom ist der elektrische Strom, der vom Fotodetektor erzeugt wird, wenn er Licht ausgesetzt wird.

SCHRITT 1: Konvertieren Sie die Eingänge in die Basiseinheit

Dunkle Strömung: 11 Nanoampere --> 1.1E-08 Ampere (Überprüfen sie die konvertierung hier)
Photodiodenspannung: 302 Millivolt --> 0.302 Volt (Überprüfen sie die konvertierung hier)
Temperatur: 85 Kelvin --> 85 Kelvin Keine Konvertierung erforderlich
Fotostrom: 70 Milliampere --> 0.07 Ampere (Überprüfen sie die konvertierung hier)

SCHRITT 2: Formel auswerten

Eingabewerte in Formel ersetzen

I_o = I_d*(exp(([Charge-e]*V_ph)/(2*[BoltZ]*T))-1)+I_p --> 1.1E-08*(exp(([Charge-e]*0.302)/(2*[BoltZ]*85))-1)+0.07

Auswerten ... ...

I_o = 9.94218843963191

SCHRITT 3: Konvertieren Sie das Ergebnis in die Ausgabeeinheit

9.94218843963191 Ampere --> Keine Konvertierung erforderlich

ENDGÜLTIGE ANTWORT

9.94218843963191 ≈ 9.942188 Ampere <-- Ausgangsstrom

(Berechnung in 00.012 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)

Einfallende Photonenrate

Gehen Einfallende Photonenrate = Einfallende optische Leistung/([hP]*Frequenz der Lichtwelle)

Maximale 3 dB Bandbreite des Metallfotodetektors

Gehen Maximale Bandbreite von 3 dB = 1/(2*pi*Transitzeit*Photoleitender Gewinn)

Bandbreitenstrafe

Gehen Bandbreite nach der Erkennung = 1/(2*pi*Lastwiderstand*Kapazität)

Grenzpunkt bei langer Wellenlänge

Gehen Wellenlängen-Grenzpunkt = [hP]*[c]/Bandlückenenergie

Quanteneffizienz des Fotodetektors

Gehen Quanteneffizienz = Anzahl der Elektronen/Anzahl der einfallenden Photonen

Längste Transitzeit

Gehen Transitzeit = Breite der Verarmungsschicht/Driftgeschwindigkeit

Multiplikations-Faktor

Gehen Multiplikations-Faktor = Ausgangsstrom/Anfänglicher Photostrom

Elektronenrate im Detektor

Gehen Elektronenrate = Quanteneffizienz*Einfallende Photonenrate

3 dB Bandbreite von Metallfotodetektoren

Gehen Maximale Bandbreite von 3 dB = 1/(2*pi*Transitzeit)

Transitzeit in Bezug auf die Diffusion von Minderheitsträgern

Gehen Diffusionszeit = Distanz^2/(2*Diffusionskoeffizient)

Detektivität des Fotodetektors

Gehen Detektiv = 1/Rauschäquivalente Leistung

Gesamtstrom der Photodiode Formel

Ausgangsstrom = Dunkle Strömung*(exp(([Charge-e]*Photodiodenspannung)/(2*[BoltZ]*Temperatur))-1)+Fotostrom
I_o = I_d*(exp(([Charge-e]*V_ph)/(2*[BoltZ]*T))-1)+I_p

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