Calculadora Corriente total del fotodiodo

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✖La corriente oscura es la corriente eléctrica que fluye a través de un dispositivo fotosensible, como un fotodetector, incluso cuando no hay luz incidente ni fotones que golpeen el dispositivo.ⓘ Corriente oscura [I_d]			+10% -10%
✖El voltaje del fotodiodo es el voltaje a través de la unión del diodo.ⓘ Voltaje del fotodiodo [V_ph]			+10% -10%
✖La temperatura es el grado o intensidad de calor presente en una sustancia u objeto.ⓘ Temperatura [T]			+10% -10%
✖La fotocorriente es la corriente eléctrica producida por el fotodetector cuando se expone a la luz.ⓘ Corriente fotoeléctrica [I_p]			+10% -10%

✖La corriente de salida es la corriente de salida total al voltaje de funcionamiento.ⓘ Corriente total del fotodiodo [I_o]

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Fórmula

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Corriente total del fotodiodo

Fórmula

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

Ejemplo

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

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Corriente total del fotodiodo Solución

PASO 0: Resumen del cálculo previo

Fórmula utilizada

Corriente de salida = Corriente oscura*(exp(([Charge-e]*Voltaje del fotodiodo)/(2*[BoltZ]*Temperatura))-1)+Corriente fotoeléctrica
I_o = I_d*(exp(([Charge-e]*V_ph)/(2*[BoltZ]*T))-1)+I_p
Esta fórmula usa 2 Constantes, 1 Funciones, 5 Variables

Constantes utilizadas

[Charge-e] - carga de electrones Valor tomado como 1.60217662E-19
[BoltZ] - constante de Boltzmann Valor tomado como 1.38064852E-23

Funciones utilizadas

exp - En una función exponencial, el valor de la función cambia en un factor constante por cada cambio de unidad en la variable independiente., exp(Number)

Variables utilizadas

Corriente de salida - (Medido en Amperio) - La corriente de salida es la corriente de salida total al voltaje de funcionamiento.
Corriente oscura - (Medido en Amperio) - La corriente oscura es la corriente eléctrica que fluye a través de un dispositivo fotosensible, como un fotodetector, incluso cuando no hay luz incidente ni fotones que golpeen el dispositivo.
Voltaje del fotodiodo - (Medido en Voltio) - El voltaje del fotodiodo es el voltaje a través de la unión del diodo.
Temperatura - (Medido en Kelvin) - La temperatura es el grado o intensidad de calor presente en una sustancia u objeto.
Corriente fotoeléctrica - (Medido en Amperio) - La fotocorriente es la corriente eléctrica producida por el fotodetector cuando se expone a la luz.

PASO 1: Convierta la (s) entrada (s) a la unidad base

Corriente oscura: 11 Nanoamperio --> 1.1E-08 Amperio (Verifique la conversión aquí)
Voltaje del fotodiodo: 302 milivoltio --> 0.302 Voltio (Verifique la conversión aquí)
Temperatura: 85 Kelvin --> 85 Kelvin No se requiere conversión
Corriente fotoeléctrica: 70 Miliamperio --> 0.07 Amperio (Verifique la conversión aquí)

PASO 2: Evaluar la fórmula

Sustituir valores de entrada en una fórmula

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

Evaluar ... ...

I_o = 9.94218843963191

PASO 3: Convierta el resultado a la unidad de salida

9.94218843963191 Amperio --> No se requiere conversión

RESPUESTA FINAL

9.94218843963191 ≈ 9.942188 Amperio <-- Corriente de salida

(Cálculo completado en 00.004 segundos)

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Créditos

Creado por Vaidehi Singh

Facultad de Ingeniería de Prabhat (PEC), Uttar Pradesh

¡Vaidehi Singh ha creado esta calculadora y 25+ más calculadoras!

Verificada por parminder singh

Universidad de Chandigarh (CU), Punjab

¡parminder singh ha verificado esta calculadora y 600+ más calculadoras!

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SNR del receptor ADP de fotodiodo Good Avalanche en decibeles

Vamos Relación señal-ruido = 10*log10((Factor de multiplicación^2*Corriente fotoeléctrica^2)/(2*[Charge-e]*Ancho de banda posterior a la detección*(Corriente fotoeléctrica+Corriente oscura)*Factor de multiplicación^2.3+((4*[BoltZ]*Temperatura*Ancho de banda posterior a la detección*1.26)/Resistencia de carga)))

Fotocorriente debida a la luz incidente.

Vamos Corriente fotoeléctrica = (Poder incidente*[Charge-e]*(1-Coeficiente de reflexión))/([hP]*Frecuencia de luz incidente)*(1-exp(-Coeficiente de absorción*Ancho de la región de absorción))

Probabilidad de detectar fotones

Vamos Probabilidad de encontrar un fotón = ((Varianza de la función de distribución de probabilidad^(Número de fotones incidentes))*exp(-Varianza de la función de distribución de probabilidad))/(Número de fotones incidentes!)

Exceso de factor de ruido de avalancha

Vamos Exceso de factor de ruido de avalancha = Factor de multiplicación*(1+((1-Coeficiente de ionización de impacto)/Coeficiente de ionización de impacto)*((Factor de multiplicación-1)/Factor de multiplicación)^2)

Corriente total del fotodiodo

Vamos Corriente de salida = Corriente oscura*(exp(([Charge-e]*Voltaje del fotodiodo)/(2*[BoltZ]*Temperatura))-1)+Corriente fotoeléctrica

Ganancia óptica de fototransistores

Vamos Ganancia óptica del fototransistor = (([hP]*[c])/(Longitud de onda de la luz*[Charge-e]))*(Corriente del colector del fototransistor./Poder incidente)

Número promedio de fotones detectados

Vamos Número promedio de fotones detectados = (Eficiencia cuántica*Potencia óptica promedio recibida*Periodo de tiempo)/(Frecuencia de luz incidente*[hP])

Cambio de fase de paso único a través del amplificador Fabry-Perot

Vamos Cambio de fase de un solo paso = (pi*(Frecuencia de luz incidente-Frecuencia resonante de Fabry-Perot))/Rango espectral libre del interferómetro Fabry-Pérot

Corriente de ruido cuadrático medio total

Vamos Corriente de ruido cuadrático medio total = sqrt(Ruido total del disparo^2+Ruido de corriente oscura^2+Corriente de ruido térmico^2)

Potencia óptica promedio recibida

Vamos Potencia óptica promedio recibida = (20.7*[hP]*Frecuencia de luz incidente)/(Periodo de tiempo*Eficiencia cuántica)

Potencia Total Aceptada por Fibra

Vamos Potencia Total Aceptada por Fibra = Poder incidente*(1-(8*Desplazamiento axial)/(3*pi*Radio del núcleo))

Fotocorriente multiplicada

Vamos Fotocorriente multiplicada = Ganancia óptica del fototransistor*Responsividad del fotodetector*Poder incidente

Efecto de la temperatura sobre la corriente oscura

Vamos Corriente oscura en temperatura elevada = Corriente oscura*2^((Temperatura cambiada-Temperatura anterior)/10)

Fotodiodo máximo 3 dB de ancho de banda

Vamos Ancho de banda máximo de 3 dB = Velocidad del portador/(2*pi*Ancho de la capa de agotamiento)

Tasa de fotones incidentes

Vamos Tasa de fotones incidentes = Potencia óptica incidente/([hP]*Frecuencia de onda de luz)

Ancho de banda máximo de 3 dB del fotodetector de metales

Vamos Ancho de banda máximo de 3 dB = 1/(2*pi*Tiempo de tránsito*Ganancia fotoconductora)

Penalización por ancho de banda

Vamos Ancho de banda posterior a la detección = 1/(2*pi*Resistencia de carga*Capacidad)

Punto de corte de longitud de onda larga

Vamos Punto de corte de longitud de onda = [hP]*[c]/Energía de banda prohibida

Tiempo de tránsito más largo

Vamos Tiempo de tránsito = Ancho de la capa de agotamiento/Velocidad de deriva

Eficiencia cuántica del fotodetector

Vamos Eficiencia cuántica = Número de electrones/Número de fotones incidentes

Factor de multiplicación

Vamos Factor de multiplicación = Corriente de salida/Fotocorriente inicial

Tasa de electrones en el detector

Vamos Tasa de electrones = Eficiencia cuántica*Tasa de fotones incidentes

Ancho de banda de 3 dB de fotodetectores metálicos

Vamos Ancho de banda máximo de 3 dB = 1/(2*pi*Tiempo de tránsito)

Tiempo de tránsito con respecto a la difusión de transportistas minoritarios

Vamos Tiempo de difusión = Distancia^2/(2*Coeficiente de difusión)

Detectividad del fotodetector

Vamos Detective = 1/Potencia equivalente de ruido

Corriente total del fotodiodo Fórmula

Corriente de salida = Corriente oscura*(exp(([Charge-e]*Voltaje del fotodiodo)/(2*[BoltZ]*Temperatura))-1)+Corriente fotoeléctrica
I_o = I_d*(exp(([Charge-e]*V_ph)/(2*[BoltZ]*T))-1)+I_p

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