SNR du bon récepteur ADP à photodiode à avalanche en décibels Calculatrice

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✖Le facteur de multiplication est une mesure du gain interne fourni par la photodiode Avalanche.ⓘ Facteur de multiplication [M]			+10% -10%
✖Le photocourant est le courant électrique produit par le photodétecteur lorsqu'il est exposé à la lumière.ⓘ Photocourant [I_p]			+10% -10%
✖La bande passante post-détection fait référence à la bande passante du signal électrique après qu'il a été détecté et converti à partir d'un signal optique.ⓘ Bande passante post-détection [B]			+10% -10%
✖Le courant d'obscurité est le courant électrique qui traverse un appareil photosensible, tel qu'un photodétecteur, même lorsqu'aucune lumière incidente ni aucun photon ne frappe l'appareil.ⓘ Courant sombre [I_d]			+10% -10%
✖La température est le degré ou l'intensité de la chaleur présente dans une substance ou un objet.ⓘ Température [T]			+10% -10%
✖La résistance de charge fait référence à la résistance connectée à la sortie d'un composant ou d'un circuit électronique.ⓘ Résistance à la charge [R_L]			+10% -10%

✖Le rapport signal sur bruit est défini comme le rapport entre la puissance du signal et la puissance du bruit, souvent exprimé en décibels.ⓘ SNR du bon récepteur ADP à photodiode à avalanche en décibels [SNR_av]

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Formule

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SNR du bon récepteur ADP à photodiode à avalanche en décibels

Formule

`"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"})))`

Exemple

`"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 du bon récepteur ADP à photodiode à avalanche en décibels Solution

ÉTAPE 0: Résumé du pré-calcul

Formule utilisée

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)))
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)))
Cette formule utilise 2 Constantes, 1 Les fonctions, 7 Variables

Constantes utilisées

[Charge-e] - Charge d'électron Valeur prise comme 1.60217662E-19
[BoltZ] - Constante de Boltzmann Valeur prise comme 1.38064852E-23

Fonctions utilisées

log10 - Le logarithme commun, également connu sous le nom de logarithme base 10 ou logarithme décimal, est une fonction mathématique qui est l'inverse de la fonction exponentielle., log10(Number)

Variables utilisées

Rapport signal sur bruit - Le rapport signal sur bruit est défini comme le rapport entre la puissance du signal et la puissance du bruit, souvent exprimé en décibels.
Facteur de multiplication - Le facteur de multiplication est une mesure du gain interne fourni par la photodiode Avalanche.
Photocourant - (Mesuré en Ampère) - Le photocourant est le courant électrique produit par le photodétecteur lorsqu'il est exposé à la lumière.
Bande passante post-détection - (Mesuré en Hertz) - La bande passante post-détection fait référence à la bande passante du signal électrique après qu'il a été détecté et converti à partir d'un signal optique.
Courant sombre - (Mesuré en Ampère) - Le courant d'obscurité est le courant électrique qui traverse un appareil photosensible, tel qu'un photodétecteur, même lorsqu'aucune lumière incidente ni aucun photon ne frappe l'appareil.
Température - (Mesuré en Kelvin) - La température est le degré ou l'intensité de la chaleur présente dans une substance ou un objet.
Résistance à la charge - (Mesuré en Ohm) - La résistance de charge fait référence à la résistance connectée à la sortie d'un composant ou d'un circuit électronique.

ÉTAPE 1: Convertir les entrées en unité de base

Facteur de multiplication: 2 --> Aucune conversion requise
Photocourant: 70 Milliampère --> 0.07 Ampère (Vérifiez la conversion ici)
Bande passante post-détection: 8000000 Hertz --> 8000000 Hertz Aucune conversion requise
Courant sombre: 11 Nanoampère --> 1.1E-08 Ampère (Vérifiez la conversion ici)
Température: 85 Kelvin --> 85 Kelvin Aucune conversion requise
Résistance à la charge: 3.31 Kilohm --> 3310 Ohm (Vérifiez la conversion ici)

ÉTAPE 2: Évaluer la formule

Remplacement des valeurs d'entrée dans la formule

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)))

Évaluer ... ...

SNR_av = 103.459515749619

ÉTAPE 3: Convertir le résultat en unité de sortie

103.459515749619 --> Aucune conversion requise

RÉPONSE FINALE

103.459515749619 ≈ 103.4595 <-- Rapport signal sur bruit

(Calcul effectué en 00.004 secondes)

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Crédits

Créé par Vaidehi Singh

Collège d'ingénieurs Prabhat (PEC), Uttar Pradesh

Vaidehi Singh a créé cette calculatrice et 25+ autres calculatrices!

Vérifié par Parminder Singh

Université de Chandigarh (UC), Pendjab

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

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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

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