Courant total de photodiode Calculatrice

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✖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 tension de la photodiode est la tension aux bornes de la jonction de la diode.ⓘ Tension des photodiodes [V_ph]			+10% -10%
✖La température est le degré ou l'intensité de la chaleur présente dans une substance ou un objet.ⓘ Température [T]			+10% -10%
✖Le photocourant est le courant électrique produit par le photodétecteur lorsqu'il est exposé à la lumière.ⓘ Photocourant [I_p]			+10% -10%

✖Le courant de sortie est le courant de sortie total à la tension de fonctionnement.ⓘ Courant total de photodiode [I_o]

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Formule

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Courant total de photodiode

Formule

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

Exemple

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

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Courant total de photodiode Solution

ÉTAPE 0: Résumé du pré-calcul

Formule utilisée

Courant de sortie = Courant sombre*(exp(([Charge-e]*Tension des photodiodes)/(2*[BoltZ]*Température))-1)+Photocourant
I_o = I_d*(exp(([Charge-e]*V_ph)/(2*[BoltZ]*T))-1)+I_p
Cette formule utilise 2 Constantes, 1 Les fonctions, 5 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

exp - Dans une fonction exponentielle, la valeur de la fonction change d'un facteur constant pour chaque changement d'unité dans la variable indépendante., exp(Number)

Variables utilisées

Courant de sortie - (Mesuré en Ampère) - Le courant de sortie est le courant de sortie total à la tension de fonctionnement.
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.
Tension des photodiodes - (Mesuré en Volt) - La tension de la photodiode est la tension aux bornes de la jonction de la diode.
Température - (Mesuré en Kelvin) - La température est le degré ou l'intensité de la chaleur présente dans une substance ou un objet.
Photocourant - (Mesuré en Ampère) - Le photocourant est le courant électrique produit par le photodétecteur lorsqu'il est exposé à la lumière.

ÉTAPE 1: Convertir les entrées en unité de base

Courant sombre: 11 Nanoampère --> 1.1E-08 Ampère (Vérifiez la conversion ici)
Tension des photodiodes: 302 millivolt --> 0.302 Volt (Vérifiez la conversion ici)
Température: 85 Kelvin --> 85 Kelvin Aucune conversion requise
Photocourant: 70 Milliampère --> 0.07 Ampère (Vérifiez la conversion ici)

ÉTAPE 2: Évaluer la formule

Remplacement des valeurs d'entrée dans la formule

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

Évaluer ... ...

I_o = 9.94218843963191

ÉTAPE 3: Convertir le résultat en unité de sortie

9.94218843963191 Ampère --> Aucune conversion requise

RÉPONSE FINALE

9.94218843963191 ≈ 9.942188 Ampère <-- Courant de sortie

(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!

< 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

Courant total de photodiode Formule

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

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