面向小面积和大面积光电二极管的低噪声放大器设计要点399

光电二极管可分为两类：具高电容（30pF至3000pF）的大面积光电二极管和具相对较低电容（10pF或更小）的较小面积光电二极管。为了获得最佳的信噪比性能，最常见的做法是采用一个跨阻抗放大器（由一个反相运算放大器和一个反馈电阻器组成）来把光电二极管电流转换成电压。在低噪声放大器设计中，大面积光电二极管放大器需要更加关注的是降低运算放大器输入电压噪声，而小面积光电二极管放大器则需要把更多注意力放在降低运算放大器输入电流噪声和寄生电容上。     

光电探测器的设计

分析了硅光电二极管的基本结构，等效电路，噪声等情况，为了提高测量时的线性，要选取Ｒｄ大，Ｒｓ小，ｉ０小的硅光电二极管，并在输出短路状态下工作。因此常采用将运算放大器接成电流－电压转换器的办法来满足这一要求。分析了运算放大器的噪声电压，噪声电流，失调电压，失调电流和硅光电二极管的噪声因素对硅光电二极管与运算放大器组合电路的影响。考虑这些因素可以设计出响应快，灵敏度高，稳定度好，测量线性好，信噪比高的     

基于光电二极管检测电路的噪声分析与电路设计

光电二极管可以将光信号转化为电信号,它主要是通过半导体PN结的光电效应来实现这一转化步骤的.通过光电二极管对电路的噪声进行检测具有重要意义,就主要分析光电二极管对电路的噪声检测的价值,同时简单的分析相关的电路设计问题,希望所得结果能够为相关领域提供有价值的参考.     

一种引力波探测用高灵敏度四象限光电探测器

针对引力波探测空间天线激光干涉仪对四象限光电探测器提出的低噪声、高灵敏度、高带宽的要求,设计了一种四象限光电探测器芯片与读出电路混合集成的低噪声光电探测器.四象限光电探测器芯片采用四个性能一致的双耗尽区InGaAs PIN光电二极管单片集成结构,以降低二极管电容,减小象限间隔,提高灵敏度.通过PSPICE软件对由探测器芯片、低噪声跨阻放大读出电路构成的探测器模块进行了仿真,优化了电路参数,计算出相应的增益、带宽、噪声功率密度.性能测试表明,研制的集成式探测器模的-3 dB带宽为28.3 MHz,等效噪声功率密度为1.7pW/Hz1/2,象限增益一致性为0.76％,基本满足空间激光干涉仪的需求.     

面向小面积和大面积光电二极管的低噪声放大器——设计要点399

光电二极管可分为两类：具高电容（30pF至3000pF）的大面积光电二极管和具相对较低电容（10pF或更小）的较小面积光电二极管。为了获得最佳的信噪比性能，最常见的做法是采用一个跨阻抗放大器（由一个反相运算放大器和一个反馈电阻器组成）来把光电二极管电流转换成电压。在低噪声放大器设计中，大面积光电二极管放大器需要更加关注的是降低运算放大器输入电压噪声，而小面积光电二极管放大器则需要把更多注意力放在降低运算放大器输入电流噪声和寄生电容上。     

硅光电二极管的线性度及信噪比分析

通过分析光电检测时硅光电二极管线性响应及噪声特性,给出了硅光电二极管的线性度及信噪比公式,并结合噪声的电流 电压模型,对光电二极管用于光电检测时影响电路信噪比的因素进行了探讨。     

基于光电二极管的前置放大电路噪声分析

在光电检测电路中信噪比是衡量电路性能的一个重要参数,因此有必要对前置放大电路进行噪声分析。首先给出了光电二极管和运算放大器的等效电路模型,并分析了光电二极管和运算放大器的噪声来源。然后采用分频段的方法计算前置放大电路的噪声,同时引入等效噪声带宽的概念。最后根据叠加原理和噪声理论,推导出了前置放大器的输出噪声计算方法。结果表明:该方法计算的结果与仿真结果相一致,误差较小。该方法的引入,对于元器件的选择和低噪声电路设计具有很好的参考价值。     

激光测距应用中雪崩光电二极管最佳工作状态的再研究

回顾了雪崩光电二极管最佳工作状态的确定方法。根据R.J.McIntyre给出的关于达通型雪崩光电二极管的噪声谱密度结果,分析了不同背景下,确定最佳工作状态的最佳噪声分配比的特性,并给出了实验结果。给出了不但能确定和保持雪崩光电二极管的最佳工作状态,而且可以保持恒定的虚警率的实用方法。     

基于PIN型光电转换电路的噪声研究

在微弱光信号探测系统中,由光电传感器输出的原始微弱电信号,首先进入的是光电转换电路,因此光电转换电路的信噪比将影响整个测试系统测量结果的准确性,这就非常有必要对电路的噪声进行研究。本文比较详细地分析了以PIN型光电二极管作为光电传感器的光电转换电路的各种噪声,并以此提出了一些有效减小光电转换电路噪声影响的方法。这些方法...     

光电探测器噪声特性分析

光电探测器输出信号的真实性和稳定性是衡量其工作性能的重要指标.分析光电探测器的输出噪声,对提高器件工作性能的研究具有指导意义.针对光电探测器不同的噪声来源,从光电探测器噪声产生机理上全面分析了其输出噪声,给出了几种噪声电流的理论计算关系,为进一步研究光电探测器的噪声特征打下了一定的基础.     

一种新型结构的光电负阻器件

提出了一种新型结构的硅光电负阻器件———光电双耦合区晶体管(photoelectricdualcoupledareatransistor,PDUCAT) ,它是由一个P+ N结光电二极管和位于两侧的两个纵向NPN管构成的.由于两个NPN管到光电二极管的距离不同,使得它们对光生空穴电流的争抢能力随外加电压的变化产生差异,同时两个NPN管电流放大系数相差较大,最终导致器件负阻现象的出现.文中对PDUCAT进行了工艺模拟和器件模拟,围绕着负阻的形成机理和影响器件性能的主要参数进行了讨论,初步建立了器件模型.     

A method for measuring the shot noise in Schottky diodes with reduced barrier height

A method for measuring the spectral density of shot noise of one-port networks, in particular, semiconductor diodes, is described. The method is applicable at frequencies of up to 200 MHz. Expressions are obtained that relate the spectral density of the diode’s current noise to the measured noise factor and power gain of the diode fixture with the diode mounted in it. With this method, the dependence of the Fano factor of a GaAs Schottky diode with reduced barrier height on the diode current is determined.     

光电检测电路噪声分析及误差补偿方法研究

为提高光电检测精度,减小系统误差,针对光电检测电路,在分析光电检测电路噪声的基础上,利用查表法、插值法、曲面拟合法及自适应神经模糊推理法对光电检测电路进行了误差补偿,并对误差补偿效果进行了对比分析．最后利用光电二极管实验平台的实测数据作为样本数据,在Matlab软件下进行了仿真。结果表明,在同等条件下．自适应模糊推理方法更能够提高检测精度,且补偿效果优于查表法、插值法和曲面拟合法。     

Noise equivalent circuit of a semiconductor laser diode

The noise equivalent circuit of a semiconductor laser diode is derived from the rate equations including Langevin noise sources. This equivalent circuit allows a straightforward calculation of the noise and modulation characteristics of a laser diode combined with electronic components. The intrinsic junction voltage noise spectrum and the light intensity fluctuation of a current driven laser diode are calculated as a function of bias current and frequency.     

线激光散斑检测弹幕武器炮口振动测量方法

为了解决在弹幕武器射击时的恶劣环境下,频域分布复杂的炮口振动信号测试难题,采用线激光散斑场光电检测方法,研究了振动信号与输出电流数学关系,分析了基于雪崩光电二极管的光电检测电路噪声与幅频特性,提出了一种基于身管表面线激光散斑效应的炮口振动测量的方法,并进行了25m远处的振幅在微米级、频率为50Hz~16kHz振动信号的检测实验。结果表明,线激光散斑检测炮口振动振幅在微米量级。该测量方法具有频率响应范围宽、测量距离远、灵敏度高等优点,实现了远距离、宽频域振动信号的检测。     

基于伪随机序列的微弱光信号检测

 提出了一种测量微弱光信号的方法,用伪随机序列调制光源,调制后的光信号注入测量系统,输出光信号经过光电转换后与伪随机序列进行相关检测,由于伪随机序列具有与白噪声类似的相关特性,测量过程中的干扰和噪声对相关函数峰值影响甚小,相关检测显著提高了输出信号的信噪比,可以检测到微弱的光信号.文中理论分析了伪随机序列相关检测性能,并给出了实验测量结果.理论和实验结果都证明这种方法用于微弱光信号测量系统,在较强噪声背景下(信噪比-15dB),可以提高信噪比约30dB,有效地提高了测量精度.     

Noise in silicon double-base diodes

The power spectrum of the current fluctuations (noise) in the double-base diode has been measured experimentally and calculated theoretically. It has been found that there are two sources of noise in the double-base diode. First, there is the thermal noise of the real part of the ac admittance. The second source of noise is fluctuations in numbers of electrons and holes in the conduction band and valence band, respectively. Noise measurements are also presented for a diode with a long, high resistivity base region. These measurements are discussed qualitatively.     

Effect of finite current multiplication factor in the avalanche zone on the high-frequency noise properties of read diodes

The high-frequency noise properties of a Read diode, whose current multiplication factor in the avalanche zone can be controlled and is finite, has been analyzed. The analysis indicates that the open-circuit noise voltage and the noise figure of the diode are reduced with the lowering of the current multiplication factor. It is also found that the open-circuit noise voltage exhibits a finite peak at the avalanche frequency for finite but large values of M which, however, disappears at lower values of M(≤100).     

Noise Output and Noise Figure of Biased Millimeter-Wave Detector Diodes

The behavior of a dc biased millimeter-wave detector diode was investigated by theoretical analysis and experimental measurement. The results indicate that because of the nonlinearity of the diode, shot noise appearing across the diode increases with dc biasing. For the same reason conversion gain of the detector increases with bias. The increase in gain is faster than the increase in noise for a certain range of bias current. Thus the noise figure of the diode detector and its minimum detectable signal are decreased.