SNR do receptor ADP de fotodiodo Good Avalanche em decibéis Solução

ETAPA 0: Resumo de pré-cálculo
Fórmula Usada
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)))
SNRav = 10*log10((M^2*Ip^2)/(2*[Charge-e]*B*(Ip+Id)*M^2.3+((4*[BoltZ]*T*B*1.26)/RL)))
Esta fórmula usa 2 Constantes, 1 Funções, 7 Variáveis
Constantes Usadas
[Charge-e] - Carga do elétron Valor considerado como 1.60217662E-19
[BoltZ] - Constante de Boltzmann Valor considerado como 1.38064852E-23
Funções usadas
log10 - O logaritmo comum, também conhecido como logaritmo de base 10 ou logaritmo decimal, é uma função matemática que é o inverso da função exponencial., log10(Number)
Variáveis Usadas
A relação sinal-ruído - A relação sinal-ruído é definida como a relação entre a potência do sinal e a potência do ruído, geralmente expressa em decibéis.
Fator de Multiplicação - O Fator de Multiplicação é uma medida do ganho interno fornecido pelo Fotodiodo Avalanche.
Fotocorrente - (Medido em Ampere) - Fotocorrente é a corrente elétrica produzida pelo fotodetector quando exposto à luz.
Largura de banda pós-detecção - (Medido em Hertz) - Largura de banda pós-detecção refere-se à largura de banda do sinal elétrico após ele ter sido detectado e convertido de um sinal óptico.
Corrente Negra - (Medido em Ampere) - Corrente escura é a corrente elétrica que flui através de um dispositivo fotossensível, como um fotodetector, mesmo quando não há luz incidente ou fótons atingindo o dispositivo.
Temperatura - (Medido em Kelvin) - Temperatura é o grau ou intensidade de calor presente em uma substância ou objeto.
Resistência de carga - (Medido em Ohm) - A resistência de carga refere-se à resistência conectada à saída de um componente ou circuito eletrônico.
ETAPA 1: Converter entrada (s) em unidade de base
Fator de Multiplicação: 2 --> Nenhuma conversão necessária
Fotocorrente: 70 Miliamperes --> 0.07 Ampere (Verifique a conversão ​aqui)
Largura de banda pós-detecção: 8000000 Hertz --> 8000000 Hertz Nenhuma conversão necessária
Corrente Negra: 11 Nanoampere --> 1.1E-08 Ampere (Verifique a conversão ​aqui)
Temperatura: 85 Kelvin --> 85 Kelvin Nenhuma conversão necessária
Resistência de carga: 3.31 Quilohm --> 3310 Ohm (Verifique a conversão ​aqui)
ETAPA 2: Avalie a Fórmula
Substituindo valores de entrada na fórmula
SNRav = 10*log10((M^2*Ip^2)/(2*[Charge-e]*B*(Ip+Id)*M^2.3+((4*[BoltZ]*T*B*1.26)/RL))) --> 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)))
Avaliando ... ...
SNRav = 103.459515749619
PASSO 3: Converta o Resultado em Unidade de Saída
103.459515749619 --> Nenhuma conversão necessária
RESPOSTA FINAL
103.459515749619 103.4595 <-- A relação sinal-ruído
(Cálculo concluído em 00.020 segundos)

Créditos

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Criado por Vaidehi Singh
Faculdade de Engenharia de Prabhat (PEC), Utar Pradesh
Vaidehi Singh criou esta calculadora e mais 25+ calculadoras!
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Verificado por Parminder Singh
Universidade de Chandigarh (CU), Punjab
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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

SNR do receptor ADP de fotodiodo Good Avalanche em decibéis Fórmula

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)))
SNRav = 10*log10((M^2*Ip^2)/(2*[Charge-e]*B*(Ip+Id)*M^2.3+((4*[BoltZ]*T*B*1.26)/RL)))
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