光検出器のシステムエラーの解析

光検出器のシステムエラーの解析

システムエラーに影響を与える要因の紹介光検出器

系統誤差に関する具体的な考慮事項には、次のものが含まれます。1. コンポーネントの選択：フォトダイオード1. 動作環境: 温度や湿度などの影響。 2. システムの信頼性: システムの安定性、EMC 性能。

光検出器のシステムエラー解析

1. フォトダイオード:光電検出システム、フォトダイオードがエラーに与える影響光電システム主に以下の点に表れる。

（１）感度（S）／分解能：出力信号（電圧／電流）の増加量△yと、出力増加量△yを引き起こす入力増加量△xの比。すなわち、s=△y/△x。感度／分解能はセンサ選定の主要条件である。このパラメータは、フォトダイオードでは暗電流として直接相関し、光検出器では雑音等価電力（NEP）として具体的に現れる。したがって、系統誤差の最も基本的な解析では、後述する要因による誤差の影響も考慮する必要があるため、光電システム全体の誤差要件を満たすには、感度（S）／分解能が実際の誤差要件よりも高くなければならない。

（２）直線性（δL）：光検出器の出力と入力の間の定量的関係の直線性の度合い。yfsはフルスケール出力、△Lmは直線性の最大偏差です。これは特に光検出器の直線性と線形飽和光パワーに現れます。

（３）安定性／再現性：光検出器は、同じランダム入力に対して出力の不一致があり、これはランダム誤差である。順方向および逆方向ストロークの最大偏差を考慮する。

（４）ヒステリシス：光検出器の入出力特性曲線が順方向と逆方向の移動中に重ならない現象。

（５）温度ドリフト：光検出器の出力変化に対する温度の１℃変化の影響。温度ドリフトによって生じる温度ドリフト偏差△Tmは、動作環境温度範囲△Tの温度ドリフト計算によって算出される。

（６）時間ドリフト：入力変数が変化しないにもかかわらず、光検出器の出力が時間とともに変化する現象（原因は主に光検出器自身の構成構造の変化による）。光検出器のシステムへの総合的な偏差影響は、ベクトル和によって計算される。

2. オペアンプ: システム誤差に影響を与える主要パラメータ オペアンプ オフセット電圧 Vos、Vos 温度ドリフト、入力オフセット電流 Ios、Ios 温度ドリフト、入力バイアス電流 Ib、入力インピーダンス、入力容量、ノイズ (入力電圧ノイズ、入力電流ノイズ) 設計ゲイン 熱雑音、電源除去比 (PSRR)、同相除去比 (CMR)、開ループゲイン (AoL)、ゲイン帯域幅積 (GBW)、スルーレート (SR)、確立時間、全高調波歪み。

演算増幅器のパラメータは、フォトダイオードの選定と同様に重要なシステム構成要素ですが、紙面の都合上、具体的なパラメータの定義や説明はここでは割愛します。実際の光検出器の設計においては、これらのパラメータが系統誤差に及ぼす影響をすべて評価する必要があります。すべてのパラメータがプロジェクト要件に大きな影響を与えるとは限りませんが、実際のアプリケーションシナリオや要求事項によって、上記のパラメータは系統誤差に異なる影響を与えます。

オペアンプには多くのパラメータがあります。さまざまな信号タイプに対して、系統誤差を引き起こす主なパラメータは、DC信号とAC信号に絞ることができます。DC可変信号：入力オフセット電圧Vos、Vos温度ドリフト、入力オフセット電流Ios、入力バイアス電流Ib、入力インピーダンス、ノイズ（入力電圧ノイズ、入力電流ノイズ、設計ゲイン熱ノイズ）、電源除去比（PSRR）、同相除去比（CMRR）。AC変動信号：上記のパラメータに加えて、入力容量、オープンループゲイン（AoL）、ゲイン帯域幅積（GBW）、スルーレート（SR）、確立時間、および全高調波歪みも考慮する必要があります。