รายการสำคัญของการทดสอบโฟโตดีเทคเตอร์

รายการสำคัญของโฟโตดีเทคเตอร์การทดสอบ

แบนด์วิดท์และเวลาตอบสนอง (หรือที่เรียกว่าเวลาการเพิ่มขึ้น) ของโฟโตดีเทคเตอร์ ซึ่งเป็นองค์ประกอบสำคัญในการทดสอบตัวตรวจจับ ได้รับความสนใจจากนักวิจัยด้านอิเล็กโทรออปติกจำนวนมากในปัจจุบัน อย่างไรก็ตาม ผู้เขียนพบว่าหลายคนยังไม่เข้าใจพารามิเตอร์ทั้งสองนี้เลย วันนี้ JIMu Optoresearch จะขอแนะนำแบนด์วิดท์และเวลาตอบสนองของโฟโตดีเทคเตอร์ให้ทุกคนได้รู้จักโดยเฉพาะ

ในบทความก่อนหน้านี้เกี่ยวกับการเลือกพารามิเตอร์หลักสำหรับโฟโตไดโอดเราได้กล่าวไปแล้วว่าทั้งเวลาเพิ่มขึ้น (τr) และเวลาลดลง (τf) เป็นตัวบ่งชี้สำคัญในการวัดความเร็วในการตอบสนองของโฟโตดีเทคเตอร์ แบนด์วิดท์ 3dB ซึ่งเป็นตัวบ่งชี้ในโดเมนความถี่ มีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับเวลาเพิ่มขึ้นในแง่ของความเร็วในการตอบสนอง ความสัมพันธ์ระหว่างแบนด์วิดท์ BW ของโฟโตดีเทคเตอร์และเวลาตอบสนอง Tr สามารถแปลงได้คร่าวๆ โดยใช้สูตรต่อไปนี้: Tr = 0.35/BW

เวลาเพิ่มขึ้น (Rise time) เป็นคำศัพท์ในเทคโนโลยีพัลส์ ซึ่งอธิบายและหมายถึงเวลาที่สัญญาณเพิ่มขึ้นจากจุดหนึ่ง (โดยปกติคือ Vout*10%) ไปยังอีกจุดหนึ่ง (โดยปกติคือ Vout*90%) แอมพลิจูดของขอบขาขึ้นของสัญญาณเวลาเพิ่มขึ้นโดยทั่วไปหมายถึงเวลาที่ใช้ในการเพิ่มขึ้นจาก 10% ถึง 90% หลักการทดสอบ: สัญญาณจะถูกส่งผ่านไปตามเส้นทางที่กำหนด และใช้หัวสุ่มตัวอย่างอีกหัวหนึ่งเพื่อรับและวัดค่าพัลส์แรงดันไฟฟ้าที่ปลายอีกด้าน

เวลาเพิ่มขึ้นของสัญญาณมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการทำความเข้าใจปัญหาความสมบูรณ์ของสัญญาณ ปัญหาส่วนใหญ่ที่เกี่ยวข้องกับประสิทธิภาพการใช้งานผลิตภัณฑ์นั้นเกิดจากการออกแบบโฟโตดีเทคเตอร์ความเร็วสูงสิ่งเหล่านี้เกี่ยวข้องกับตัวตรวจจับแสง เมื่อเลือกใช้ตัวตรวจจับแสง คุณต้องให้ความสำคัญกับมันอย่างเพียงพอ สิ่งสำคัญคือเราต้องเข้าใจว่าเวลาในการตอบสนอง (rise time) มีผลกระทบอย่างมากต่อประสิทธิภาพของวงจร ตราบใดที่มันอยู่ในช่วงที่กำหนด ก็ต้องนำมาพิจารณาอย่างจริงจัง แม้ว่าจะเป็นช่วงที่ไม่ชัดเจนนักก็ตาม ไม่จำเป็นต้องกำหนดมาตรฐานช่วงนี้อย่างแม่นยำ และก็ไม่มีความสำคัญในทางปฏิบัติ เพียงจำไว้ว่าเทคโนโลยีการผลิตชิปในปัจจุบันทำให้เวลาตอบสนองนี้สั้นมาก จนถึงระดับพิโควินาที (ps) ถึงเวลาแล้วที่คุณต้องให้ความสำคัญกับผลกระทบของมัน

เมื่อเวลาตอบสนองของสัญญาณลดลง ปัญหาต่างๆ เช่น การสะท้อน การรบกวนข้ามช่องสัญญาณ การยุบตัวของวงโคจร การแผ่รังสีแม่เหล็กไฟฟ้า และการสะท้อนจากพื้นดินที่เกิดจากสัญญาณภายในหรือสัญญาณเอาต์พุตของโฟโตดีเทคเตอร์จะรุนแรงขึ้น และปัญหาเรื่องสัญญาณรบกวนก็จะแก้ไขได้ยากขึ้น จากมุมมองของการวิเคราะห์สเปกตรัม การลดเวลาตอบสนองของสัญญาณเทียบเท่ากับการเพิ่มแบนด์วิดท์ของสัญญาณ นั่นคือ มีส่วนประกอบความถี่สูงในสัญญาณมากขึ้น ส่วนประกอบความถี่สูงเหล่านี้เองที่ทำให้การออกแบบยากขึ้น สายเชื่อมต่อต้องได้รับการพิจารณาเสมือนเป็นสายส่ง ซึ่งนำไปสู่ปัญหามากมายที่ไม่เคยมีมาก่อน

ดังนั้น ในกระบวนการใช้งานโฟโตดีเทคเตอร์ คุณต้องมีแนวคิดเช่นนี้: เมื่อสัญญาณเอาต์พุตของโฟโตดีเทคเตอร์มีขอบขาขึ้นที่ชัน หรือแม้แต่มีการโอเวอร์ชูตอย่างรุนแรง และสัญญาณไม่เสถียร เป็นไปได้มากว่าโฟโตดีเทคเตอร์ที่คุณซื้อมานั้นไม่ตรงตามข้อกำหนดการออกแบบที่เกี่ยวข้องสำหรับความสมบูรณ์ของสัญญาณ และไม่สามารถตอบสนองความต้องการใช้งานจริงของคุณในแง่ของแบนด์วิดท์และพารามิเตอร์เวลาเพิ่มขึ้นได้ ผลิตภัณฑ์โฟโตดีเทคเตอร์ของ JIMU Guangyan ทุกชิ้นใช้ชิปโฟโตอิเล็กทริกขั้นสูงล่าสุด ชิปขยายสัญญาณความเร็วสูง และวงจรกรองที่แม่นยำ ตามลักษณะสัญญาณการใช้งานจริงของลูกค้า พวกเขาจับคู่แบนด์วิดท์และเวลาเพิ่มขึ้น ทุกขั้นตอนคำนึงถึงความสมบูรณ์ของสัญญาณ หลีกเลี่ยงปัญหาทั่วไป เช่น สัญญาณรบกวนสูงและความไม่เสถียรที่เกิดจากการไม่ตรงกันระหว่างแบนด์วิดท์และเวลาเพิ่มขึ้นในการใช้งานโฟโตดีเทคเตอร์สำหรับผู้ใช้