Bande passante maximale de la photodiode 3 dB Calculatrice

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✖La vitesse des porteurs dans une photodiode fait référence à la vitesse à laquelle les porteurs de charge (électrons ou trous) se déplacent dans le matériau semi-conducteur sous l'influence d'un champ électrique appliqué.ⓘ Vitesse du porteur [υ_d]			+10% -10%
✖La largeur de la couche d'épuisement est la distance à travers la région proche de la jonction pn où les porteurs de charge mobiles (électrons et trous) ont été considérablement épuisés ou supprimés.ⓘ Largeur de la couche d'épuisement [w]			+10% -10%

✖La bande passante maximale de 3 dB de la photodiode est la fréquence à laquelle la réponse de la photodiode chute à -3 décibels (dB) ou environ 70,7 % de sa réponse maximale.ⓘ Bande passante maximale de la photodiode 3 dB [B_m]

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Formule

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Bande passante maximale de la photodiode 3 dB

Formule

`"B"_{"m"} = "υ"_{"d"}/(2*pi*"w")`

Exemple

`"13.01534Hz"="736m/s"/(2*pi*"9m")`

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Bande passante maximale de la photodiode 3 dB Solution

ÉTAPE 0: Résumé du pré-calcul

Formule utilisée

Bande passante maximale de 3 dB = Vitesse du porteur/(2*pi*Largeur de la couche d'épuisement)
B_m = υ_d/(2*pi*w)
Cette formule utilise 1 Constantes, 3 Variables

Constantes utilisées

pi - Constante d'Archimède Valeur prise comme 3.14159265358979323846264338327950288

Variables utilisées

Bande passante maximale de 3 dB - (Mesuré en Hertz) - La bande passante maximale de 3 dB de la photodiode est la fréquence à laquelle la réponse de la photodiode chute à -3 décibels (dB) ou environ 70,7 % de sa réponse maximale.
Vitesse du porteur - (Mesuré en Mètre par seconde) - La vitesse des porteurs dans une photodiode fait référence à la vitesse à laquelle les porteurs de charge (électrons ou trous) se déplacent dans le matériau semi-conducteur sous l'influence d'un champ électrique appliqué.
Largeur de la couche d'épuisement - (Mesuré en Mètre) - La largeur de la couche d'épuisement est la distance à travers la région proche de la jonction pn où les porteurs de charge mobiles (électrons et trous) ont été considérablement épuisés ou supprimés.

ÉTAPE 1: Convertir les entrées en unité de base

Vitesse du porteur: 736 Mètre par seconde --> 736 Mètre par seconde Aucune conversion requise
Largeur de la couche d'épuisement: 9 Mètre --> 9 Mètre Aucune conversion requise

ÉTAPE 2: Évaluer la formule

Remplacement des valeurs d'entrée dans la formule

B_m = υ_d/(2*pi*w) --> 736/(2*pi*9)

Évaluer ... ...

B_m = 13.0153375684039

ÉTAPE 3: Convertir le résultat en unité de sortie

13.0153375684039 Hertz --> Aucune conversion requise

RÉPONSE FINALE

13.0153375684039 ≈ 13.01534 Hertz <-- Bande passante maximale de 3 dB

(Calcul effectué en 00.004 secondes)

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Crédits

Créé par Santhosh Yadav

Collège d'ingénierie Dayananda Sagar (DSCE), Banglore

Santhosh Yadav a créé cette calculatrice et 50+ autres calculatrices!

Vérifié par Parminder Singh

Université de Chandigarh (UC), Pendjab

Parminder Singh a validé cette calculatrice et 600+ autres calculatrices!

< 25 Détecteurs optiques Calculatrices

SNR du bon récepteur ADP à photodiode à avalanche en décibels

Aller Rapport signal sur bruit = 10*log10((Facteur de multiplication^2*Photocourant^2)/(2*[Charge-e]*Bande passante post-détection*(Photocourant+Courant sombre)*Facteur de multiplication^2.3+((4*[BoltZ]*Température*Bande passante post-détection*1.26)/Résistance à la charge)))

Photocourant dû à la lumière incidente

Aller Photocourant = (Puissance incidente*[Charge-e]*(1-Coefficient de reflexion))/([hP]*Fréquence de la lumière incidente)*(1-exp(-Coefficient d'absorption*Largeur de la région d'absorption))

Probabilité de détecter des photons

Aller Probabilité de trouver un photon = ((Variance de la fonction de distribution de probabilité^(Nombre de photons incidents))*exp(-Variance de la fonction de distribution de probabilité))/(Nombre de photons incidents!)

Facteur de bruit d’avalanche excessif

Aller Facteur de bruit d’avalanche excessif = Facteur de multiplication*(1+((1-Coefficient d'ionisation d'impact)/Coefficient d'ionisation d'impact)*((Facteur de multiplication-1)/Facteur de multiplication)^2)

Gain optique des phototransistors

Aller Gain optique du phototransistor = (([hP]*[c])/(Longueur d'onde de la lumière*[Charge-e]))*(Courant collecteur du phototransistor/Puissance incidente)

Courant total de photodiode

Aller Courant de sortie = Courant sombre*(exp(([Charge-e]*Tension des photodiodes)/(2*[BoltZ]*Température))-1)+Photocourant

Nombre moyen de photons détectés

Aller Nombre moyen de photons détectés = (Efficacité quantique*Puissance optique reçue moyenne*Période de temps)/(Fréquence de la lumière incidente*[hP])

Déphasage à passage unique via un amplificateur Fabry-Perot

Aller Déphasage en un seul passage = (pi*(Fréquence de la lumière incidente-Fréquence de résonance Fabry – Perot))/Gamme spectrale libre de l'interféromètre Fabry-Pérot

Courant de bruit quadratique moyen total

Aller Courant de bruit quadratique moyen total = sqrt(Bruit total de tir^2+Bruit de courant sombre^2+Courant de bruit thermique^2)

Puissance optique reçue moyenne

Aller Puissance optique reçue moyenne = (20.7*[hP]*Fréquence de la lumière incidente)/(Période de temps*Efficacité quantique)

Puissance totale acceptée par la fibre

Aller Puissance totale acceptée par la fibre = Puissance incidente*(1-(8*Déplacement axial)/(3*pi*Rayon du noyau))

Effet de la température sur le courant d'obscurité

Aller Courant sombre à température élevée = Courant sombre*2^((Température modifiée-Température précédente)/10)

Photocourant multiplié

Aller Photocourant multiplié = Gain optique du phototransistor*Réactivité du photodétecteur*Puissance incidente

Bande passante maximale de la photodiode 3 dB

Aller Bande passante maximale de 3 dB = Vitesse du porteur/(2*pi*Largeur de la couche d'épuisement)

Taux de photons incidents

Aller Taux de photons incidents = Puissance optique incidente/([hP]*Fréquence de l'onde lumineuse)

Bande passante maximale de 3 dB du photodétecteur de métaux

Aller Bande passante maximale de 3 dB = 1/(2*pi*Temps de transport*Gain photoconducteur)

Point de coupure de longue longueur d'onde

Aller Point de coupure de longueur d'onde = [hP]*[c]/Énergie de bande interdite

Pénalité de bande passante

Aller Bande passante post-détection = 1/(2*pi*Résistance à la charge*Capacitance)

Temps de transit le plus long

Aller Temps de transport = Largeur de la couche d'épuisement/Vitesse de dérive

Efficacité quantique du photodétecteur

Aller Efficacité quantique = Nombre d'électrons/Nombre de photons incidents

Facteur de multiplication

Aller Facteur de multiplication = Courant de sortie/Photocourant initial

Taux d'électrons dans le détecteur

Aller Taux d'électrons = Efficacité quantique*Taux de photons incidents

Bande passante de 3 dB des photodétecteurs de métaux

Aller Bande passante maximale de 3 dB = 1/(2*pi*Temps de transport)

Temps de transit par rapport à la diffusion des transporteurs minoritaires

Aller Temps de diffusion = Distance^2/(2*Coefficient de diffusion)

Détectivité du photodétecteur

Aller Détectivité = 1/Puissance équivalente au bruit

Bande passante maximale de la photodiode 3 dB Formule

Bande passante maximale de 3 dB = Vitesse du porteur/(2*pi*Largeur de la couche d'épuisement)
B_m = υ_d/(2*pi*w)

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