Largura de banda máxima do fotodiodo 3 dB Calculadora

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✖A velocidade da portadora em um fotodiodo refere-se à velocidade na qual os portadores de carga (elétrons ou buracos) se movem dentro do material semicondutor sob a influência de um campo elétrico aplicado.ⓘ Velocidade da Transportadora [υ_d]			+10% -10%
✖A largura da camada de depleção é a distância através da região próxima à junção pn onde os portadores de carga móvel (elétrons e lacunas) foram significativamente esgotados ou removidos.ⓘ Largura da camada de esgotamento [w]			+10% -10%

✖A largura de banda máxima de 3dB do fotodiodo é a frequência na qual a resposta do fotodiodo cai para -3 decibéis (dB) ou aproximadamente 70,7% de sua resposta máxima.ⓘ Largura de banda máxima do fotodiodo 3 dB [B_m]

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Fórmula

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Largura de banda máxima do fotodiodo 3 dB

Fórmula

`"B"_{"m"} = "υ"_{"d"}/(2*pi*"w")`

Exemplo

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

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Largura de banda máxima do fotodiodo 3 dB Solução

ETAPA 0: Resumo de pré-cálculo

Fórmula Usada

Largura de banda máxima de 3db = Velocidade da Transportadora/(2*pi*Largura da camada de esgotamento)
B_m = υ_d/(2*pi*w)
Esta fórmula usa 1 Constantes, 3 Variáveis

Constantes Usadas

pi - Constante de Arquimedes Valor considerado como 3.14159265358979323846264338327950288

Variáveis Usadas

Largura de banda máxima de 3db - (Medido em Hertz) - A largura de banda máxima de 3dB do fotodiodo é a frequência na qual a resposta do fotodiodo cai para -3 decibéis (dB) ou aproximadamente 70,7% de sua resposta máxima.
Velocidade da Transportadora - (Medido em Metro por segundo) - A velocidade da portadora em um fotodiodo refere-se à velocidade na qual os portadores de carga (elétrons ou buracos) se movem dentro do material semicondutor sob a influência de um campo elétrico aplicado.
Largura da camada de esgotamento - (Medido em Metro) - A largura da camada de depleção é a distância através da região próxima à junção pn onde os portadores de carga móvel (elétrons e lacunas) foram significativamente esgotados ou removidos.

ETAPA 1: Converter entrada (s) em unidade de base

Velocidade da Transportadora: 736 Metro por segundo --> 736 Metro por segundo Nenhuma conversão necessária
Largura da camada de esgotamento: 9 Metro --> 9 Metro Nenhuma conversão necessária

ETAPA 2: Avalie a Fórmula

Substituindo valores de entrada na fórmula

B_m = υ_d/(2*pi*w) --> 736/(2*pi*9)

Avaliando ... ...

B_m = 13.0153375684039

PASSO 3: Converta o Resultado em Unidade de Saída

13.0153375684039 Hertz --> Nenhuma conversão necessária

RESPOSTA FINAL

13.0153375684039 ≈ 13.01534 Hertz <-- Largura de banda máxima de 3db

(Cálculo concluído em 00.004 segundos)

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Créditos

Criado por Santosh Yadav

Faculdade de Engenharia Dayananda Sagar (DSCE), Banglore

Santosh Yadav criou esta calculadora e mais 50+ calculadoras!

Verificado por Parminder Singh

Universidade de Chandigarh (CU), Punjab

Parminder Singh verificou esta calculadora e mais 600+ calculadoras!

< 25 Detectores ópticos Calculadoras

SNR do receptor ADP de fotodiodo Good Avalanche em decibéis

Vai A relação sinal-ruído = 10*log10((Fator de Multiplicação^2*Fotocorrente^2)/(2*[Charge-e]*Largura de banda pós-detecção*(Fotocorrente+Corrente Negra)*Fator de Multiplicação^2.3+((4*[BoltZ]*Temperatura*Largura de banda pós-detecção*1.26)/Resistência de carga)))

Fotocorrente devido à luz incidente

Vai Fotocorrente = (Poder do Incidente*[Charge-e]*(1-Coeficiente de reflexão))/([hP]*Frequência da luz incidente)*(1-exp(-Coeficiente de absorção*Largura da região de absorção))

Probabilidade de detecção de fótons

Vai Probabilidade de encontrar um fóton = ((Variância da função de distribuição de probabilidade^(Número de fótons incidentes))*exp(-Variância da função de distribuição de probabilidade))/(Número de fótons incidentes!)

Excesso de fator de ruído de avalanche

Vai Excesso de fator de ruído de avalanche = Fator de Multiplicação*(1+((1-Coeficiente de Ionização de Impacto)/Coeficiente de Ionização de Impacto)*((Fator de Multiplicação-1)/Fator de Multiplicação)^2)

Ganho Óptico de Fototransistores

Vai Ganho Óptico do Fototransistor = (([hP]*[c])/(Comprimento de onda da luz*[Charge-e]))*(Corrente de Coletor do Fototransistor/Poder do Incidente)

Corrente total do fotodiodo

Vai Corrente de saída = Corrente Negra*(exp(([Charge-e]*Tensão do fotodiodo)/(2*[BoltZ]*Temperatura))-1)+Fotocorrente

Número médio de fótons detectados

Vai Número médio de fótons detectados = (Eficiência quântica*Potência Óptica Média Recebida*Período de tempo)/(Frequência da luz incidente*[hP])

Mudança de fase de passagem única através do amplificador Fabry-Perot

Vai Mudança de fase de passagem única = (pi*(Frequência da luz incidente-Frequência Ressonante Fabry-Perot))/Faixa Espectral Livre do Interferômetro Fabry-Pérot

Corrente total de ruído quadrático médio

Vai Corrente total de ruído quadrático médio = sqrt(Ruído total de tiro^2+Ruído atual escuro^2+Corrente de ruído térmico^2)

Potência Óptica Média Recebida

Vai Potência Óptica Média Recebida = (20.7*[hP]*Frequência da luz incidente)/(Período de tempo*Eficiência quântica)

Potência total aceita pela fibra

Vai Potência total aceita pela fibra = Poder do Incidente*(1-(8*Deslocamento Axial)/(3*pi*Raio do Núcleo))

Fotocorrente Multiplicada

Vai Fotocorrente Multiplicada = Ganho Óptico do Fototransistor*Responsividade do Fotodetector*Poder do Incidente

Efeito da temperatura na corrente escura

Vai Corrente escura em temperatura elevada = Corrente Negra*2^((Temperatura alterada-Temperatura Anterior)/10)

Largura de banda máxima do fotodiodo 3 dB

Vai Largura de banda máxima de 3db = Velocidade da Transportadora/(2*pi*Largura da camada de esgotamento)

Taxa de fótons incidentes

Vai Taxa de fótons incidentes = Potência óptica incidente/([hP]*Frequência da onda de luz)

Largura de banda máxima de 3dB do fotodetector de metal

Vai Largura de banda máxima de 3db = 1/(2*pi*Tempo de trânsito*Ganho FotoCondutor)

Penalidade de largura de banda

Vai Largura de banda pós-detecção = 1/(2*pi*Resistência de carga*Capacitância)

Ponto de corte de comprimento de onda longo

Vai Ponto de corte do comprimento de onda = [hP]*[c]/Energia Bandgap

Maior tempo de trânsito

Vai Tempo de trânsito = Largura da camada de esgotamento/Velocidade de deriva

Eficiência Quântica do Fotodetector

Vai Eficiência quântica = Número de elétrons/Número de fótons incidentes

Taxa de elétrons no detector

Vai Taxa de elétrons = Eficiência quântica*Taxa de fótons incidentes

Fator de Multiplicação

Vai Fator de Multiplicação = Corrente de saída/Fotocorrente inicial

Largura de banda de 3 dB de fotodetectores de metal

Vai Largura de banda máxima de 3db = 1/(2*pi*Tempo de trânsito)

Tempo de trânsito em relação à difusão de transportadoras minoritárias

Vai Tempo de difusão = Distância^2/(2*Coeficiente de difusão)

Detectividade do Fotodetector

Vai Detectividade = 1/Potência equivalente de ruído

Largura de banda máxima do fotodiodo 3 dB Fórmula

Largura de banda máxima de 3db = Velocidade da Transportadora/(2*pi*Largura da camada de esgotamento)
B_m = υ_d/(2*pi*w)

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