ஒளி உணரிகளின் இரைச்சலைக் குறைப்பது எப்படி

ஒளி உணரிகளின் இரைச்சலைக் குறைப்பது எப்படி

ஒளி உணரிகளின் இரைச்சலில் முக்கியமாக மின்னோட்ட இரைச்சல், வெப்ப இரைச்சல், ஷாட் இரைச்சல், 1/f இரைச்சல் மற்றும் அகலப்பட்டை இரைச்சல் போன்றவை அடங்கும். இந்த வகைப்பாடு ஒரு தோராயமானதே ஆகும். இம்முறை, ஒளி உணரிகளின் வெளியீட்டு சமிக்ஞைகளில் பல்வேறு வகையான இரைச்சல்களின் தாக்கத்தை அனைவரும் நன்கு புரிந்துகொள்ள உதவும் வகையில், மேலும் விரிவான இரைச்சல் பண்புகளையும் வகைப்பாடுகளையும் அறிமுகப்படுத்துவோம். இரைச்சலின் மூலங்களைப் புரிந்துகொள்வதன் மூலம் மட்டுமே, ஒளி உணரிகளின் இரைச்சலை நாம் சிறப்பாகக் குறைத்து மேம்படுத்த முடியும், அதன் மூலம் அமைப்பின் சமிக்ஞை-இரைச்சல் விகிதத்தை உகந்ததாக்க முடியும்.

ஷாட் இரைச்சல் என்பது மின்னூட்டக் கடத்திகளின் தனித்தன்மையால் ஏற்படும் ஒரு சீரற்ற ஏற்ற இறக்கமாகும். குறிப்பாக ஒளிமின் விளைவில், ஃபோட்டான்கள் ஒளி உணர் கூறுகளைத் தாக்கி எலக்ட்ரான்களை உருவாக்கும்போது, ​​இந்த எலக்ட்ரான்களின் உருவாக்கம் சீரற்றதாகவும் பாய்சான் பரவலுக்கு இணங்கவும் அமைகிறது. ஷாட் இரைச்சலின் நிறமாலை பண்புகள் தட்டையாகவும் அதிர்வெண் அளவைச் சாராததாகவும் இருப்பதால், இது வெண் இரைச்சல் என்றும் அழைக்கப்படுகிறது. கணித விளக்கம்: ஷாட் இரைச்சலின் வர்க்கமூல சராசரி (RMS) மதிப்பை பின்வருமாறு வெளிப்படுத்தலாம்:

அவற்றுள்:

e: மின்னணு மின்னூட்டம் (தோராயமாக 1.6 × 10⁻¹⁹ கூலம்புகள்)

இடார்க்: இருண்ட மின்னோட்டம்

Δf: அலைவரிசை அகலம்

ஷாட் இரைச்சல் என்பது மின்னோட்டத்தின் அளவுக்கு விகிதாசாரமானது மற்றும் அனைத்து அதிர்வெண்களிலும் நிலையானது. சூத்திரத்தில், Idark என்பது ஃபோட்டோடையோடின் இருள் மின்னோட்டத்தைக் குறிக்கிறது. அதாவது, ஒளி இல்லாத நிலையில், ஃபோட்டோடையோடில் தேவையற்ற இருள் மின்னோட்ட இரைச்சல் உள்ளது. ஃபோட்டோடெக்டரின் மிக முன் முனையில் உள்ள உள்ளார்ந்த இரைச்சலாக, இருள் மின்னோட்டம் அதிகமாக இருந்தால், ஃபோட்டோடெக்டரின் இரைச்சலும் அதிகமாக இருக்கும். இருள் மின்னோட்டமானது ஃபோட்டோடையோடின் சார்பு இயக்க மின்னழுத்தத்தாலும் பாதிக்கப்படுகிறது, அதாவது, சார்பு இயக்க மின்னழுத்தம் அதிகமாக இருந்தால், இருள் மின்னோட்டமும் அதிகமாக இருக்கும். இருப்பினும், சார்பு இயக்க மின்னழுத்தமானது ஃபோட்டோடெக்டரின் சந்தி மின்தேக்கத்தையும் பாதிக்கிறது, அதன் மூலம் ஃபோட்டோடெக்டரின் வேகம் மற்றும் அலைவரிசையைப் பாதிக்கிறது. மேலும், சார்பு மின்னழுத்தம் அதிகமாக இருந்தால், வேகம் மற்றும் அலைவரிசையும் அதிகமாக இருக்கும். எனவே, ஃபோட்டோடையோடுகளின் ஷாட் இரைச்சல், இருள் மின்னோட்டம் மற்றும் அலைவரிசை செயல்திறன் ஆகியவற்றின் அடிப்படையில், உண்மையான திட்டத் தேவைகளுக்கு ஏற்ப நியாயமான வடிவமைப்பு மேற்கொள்ளப்பட வேண்டும்.

2. 1/f சிமிட்டல் இரைச்சல்

1/f இரைச்சல், சிமிட்டல் இரைச்சல் என்றும் அழைக்கப்படுகிறது, இது முக்கியமாக குறைந்த அதிர்வெண் வரம்பில் ஏற்படுகிறது மற்றும் பொருள் குறைபாடுகள் அல்லது மேற்பரப்புத் தூய்மை போன்ற காரணிகளுடன் தொடர்புடையது. அதன் நிறமாலை பண்பு வரைபடத்திலிருந்து, அதன் ஆற்றல் நிறமாலை அடர்த்தி குறைந்த அதிர்வெண் வரம்பை விட உயர் அதிர்வெண் வரம்பில் கணிசமாகக் குறைவாக இருப்பதையும், அதிர்வெண்ணில் ஏற்படும் ஒவ்வொரு 100 மடங்கு அதிகரிப்பிற்கும், நிறமாலை அடர்த்தி இரைச்சல் நேரியல் முறையில் 10 மடங்கு குறைவதையும் காணலாம். 1/f இரைச்சலின் ஆற்றல் நிறமாலை அடர்த்தி அதிர்வெண்ணுக்கு நேர்மாறு விகிதத்தில் உள்ளது, அதாவது:

அவற்றுள்:

SI(f) : இரைச்சல் திறன் நிறமாலை அடர்த்தி

நான்: தற்போதைய

f: அதிர்வெண்

1/f இரைச்சல் குறைந்த அதிர்வெண் வரம்பில் குறிப்பிடத்தக்கதாக உள்ளது மற்றும் அதிர்வெண் அதிகரிக்கும்போது பலவீனமடைகிறது. இந்தப் பண்பு, குறைந்த அதிர்வெண் பயன்பாடுகளில் இதை ஒரு முக்கிய குறுக்கீட்டு மூலமாக ஆக்குகிறது. 1/f இரைச்சல் மற்றும் அகலப்பட்டை இரைச்சல் ஆகியவை முக்கியமாக ஒளி உணரிக்குள் இருக்கும் செயல்பாட்டுப் பெருக்கியின் மின்னழுத்த இரைச்சலிலிருந்து வருகின்றன. செயல்பாட்டுப் பெருக்கிகளின் மின்வழங்கல் இரைச்சல், மின்னோட்ட இரைச்சல், மற்றும் செயல்பாட்டுப் பெருக்கிச் சுற்றுகளின் பெருக்கத்தில் உள்ள மின்தடை வலையமைப்பின் வெப்ப இரைச்சல் போன்ற, ஒளி உணரிகளின் இரைச்சலைப் பாதிக்கும் வேறு பல இரைச்சல் மூலங்களும் உள்ளன.

3. செயல்பாட்டுப் பெருக்கியின் மின்னழுத்தம் மற்றும் மின்னோட்ட இரைச்சல்: மின்னழுத்தம் மற்றும் மின்னோட்ட நிறமாலை அடர்த்திகள் பின்வரும் படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளன:

செயல்பாட்டு பெருக்கி சுற்றுகளில், மின்னோட்ட இரைச்சலானது ஒரே கட்ட மின்னோட்ட இரைச்சல் மற்றும் நேர்மாறு மின்னோட்ட இரைச்சல் எனப் பிரிக்கப்படுகிறது. ஒரே கட்ட மின்னோட்ட இரைச்சல் i+, மூலத்தின் உள் மின்தடை Rs வழியாகப் பாய்ந்து, அதற்குச் சமமான மின்னழுத்த இரைச்சல் u1= i+*Rs-ஐ உருவாக்குகிறது. நேர்மாறு மின்னோட்ட இரைச்சல் i-, பெருக்கத்திற்குச் சமமான மின்தடை R வழியாகப் பாய்ந்து, அதற்குச் சமமான மின்னழுத்த இரைச்சல் u2= I-* R-ஐ உருவாக்குகிறது. எனவே, மின்வழங்கியின் RS அதிகமாக இருக்கும்போது, ​​மின்னோட்ட இரைச்சலிலிருந்து மாற்றப்படும் மின்னழுத்த இரைச்சலும் மிக அதிகமாக இருக்கும். ஆகையால், சிறந்த இரைச்சலை மேம்படுத்துவதற்கு, மின்வழங்கி இரைச்சலும் (உள் மின்தடை உட்பட) மேம்படுத்துவதற்கான ஒரு முக்கிய திசையாகும். மின்னோட்ட இரைச்சலின் நிறமாலை அடர்த்தியும் அதிர்வெண் மாறுபாடுகளால் மாறுவதில்லை. எனவே, சுற்றால் பெருக்கப்பட்ட பிறகு, அது ஒளி இருமுனையின் இருள் மின்னோட்டத்தைப் போலவே, ஒளி உணரியின் ஷாட் இரைச்சலை முழுமையாக உருவாக்குகிறது.

4. செயல்பாட்டு பெருக்கி சுற்றின் ஆதாயத்திற்கான (பெருக்கக் காரணி) மின்தடை வலையமைப்பின் வெப்ப இரைச்சலை பின்வரும் சூத்திரத்தைப் பயன்படுத்தி கணக்கிடலாம்:

அவற்றுள்:

k: போல்ட்ஸ்மேன் மாறிலி (1.38 × 10⁻²³J/K)

T: தனி வெப்பநிலை (K)

R: மின்தடை (ஓம்) வெப்ப இரைச்சல் என்பது வெப்பநிலை மற்றும் மின்தடை மதிப்புடன் தொடர்புடையது, மேலும் அதன் அலைவீச்சு தட்டையானது. சூத்திரத்திலிருந்து, பெருக்க மின்தடை மதிப்பு அதிகமாக இருந்தால், வெப்ப இரைச்சலும் அதிகமாக இருக்கும் என்பதைக் காணலாம். அலைவரிசை அதிகமாக இருந்தால், வெப்ப இரைச்சலும் அதிகமாக இருக்கும். எனவே, மின்தடை மதிப்பு மற்றும் அலைவரிசை மதிப்பு ஆகியவை பெருக்கத் தேவைகள் மற்றும் அலைவரிசைத் தேவைகள் இரண்டையும் பூர்த்தி செய்வதையும், இறுதியாக குறைந்த இரைச்சல் அல்லது அதிக சமிக்ஞை-இரைச்சல் விகிதத்தையும் கோருவதையும் உறுதிசெய்ய, அமைப்பின் சிறந்த சமிக்ஞை-இரைச்சல் விகிதத்தை அடைவதற்காக, உண்மையான திட்டத் தேவைகளின் அடிப்படையில் பெருக்க மின்தடைகளின் தேர்வை கவனமாகப் பரிசீலித்து மதிப்பீடு செய்ய வேண்டும்.

சுருக்கம்

ஒளி உணர்விகள் மற்றும் மின்னணு சாதனங்களின் செயல்திறனை மேம்படுத்துவதில் இரைச்சல் மேம்பாட்டுத் தொழில்நுட்பம் ஒரு முக்கியப் பங்கு வகிக்கிறது. உயர் துல்லியம் என்பது குறைந்த இரைச்சலைக் குறிக்கிறது. தொழில்நுட்பத்திற்கு அதிக துல்லியம் தேவைப்படுவதால், ஒளி உணர்விகளுக்கான இரைச்சல், சிக்னல்-டு-நாய்ஸ் ரேஷியோ மற்றும் ஈக்குவலன்ட் நாய்ஸ் பவர் ஆகியவற்றின் தேவைகளும் மேலும் மேலும் அதிகரித்து வருகின்றன.