Me pehea te whakaiti i te haruru o nga kaitirotiro whakaahua

Me pehea te whakaiti i te haruru o nga kaitirotiro whakaahua

Ko te haruru o nga kaitirotiro whakaahua ko te nuinga o te: haruru o naianei, haruru waiariki, haruru pupuhi, haruru 1/f me te haruru whanui, me era atu. He ahua taratara noa tenei whakarōpūtanga. I tenei wa, ka whakamohiohia e matou etahi atu ahuatanga haruru me nga whakarōpūtanga hei awhina i te katoa kia pai ake te maarama ki te paanga o nga momo haruru ki nga tohu whakaputa a nga kaitirotiro whakaahua. Ma te mohio ki nga puna o te haruru ka pai ake te whakaiti me te whakapai ake i te haruru o nga kaitirotiro whakaahua, na reira ka arotau i te tauwehenga tohu-ki-haruru o te punaha.

Ko te haruru o te pupuhi he rereketanga matapōkere na te ahua motuhake o nga kaikawe utu. Ina koa i roto i te awenga whakaahua hiko, ina patu nga whakaahua i nga waahanga whakaahua hei whakaputa i nga irahiko, he matapōkere te whakatipuranga o enei irahiko me te rite ki te tohatoha Poisson. Ko nga ahuatanga o te haruru pere he papatahi me te motuhake o te nui o te auau, no reira ka kiia hoki he haruru ma. Whakaahuatanga pāngarau: Ko te uara tapawha toharite (RMS) o te haruru pere ka taea te whakaatu hei:

I roto ia ratou:

e: Utu hiko (tata ki te 1.6 × 10-19 coulombs)

Idark: Te au pouri

Δf: Aratuku

He orite te haruru o te pu ki te nui o te ia, a, he pumau ki nga iarere katoa. I roto i te tauira, ka tohu a Idark i te ia pouri o te photodiode. Arā, i te kore o te marama, he haruru pouri o naianei kei te photodiode. I te mea ko te haruru i te pito o mua o te kaitirotiro whakaahua, ka nui ake te au pouri, ka nui ake te haruru o te kaitirotiro whakaahua. Ko te naianei pouri ka pangia ano e te ngaohiko whakahaere rītaha o te photodiode, ara, ka nui ake te ngaohiko whakahaere rītaha, ka nui ake te pōuri. Heoi ano, ka pa ano te ngaohiko mahi rītaha ki te kaha o te hononga o te kaitirotiro whakaahua, na reira ka awe i te tere me te bandwidth o te kaitirotiro whakaahua. I tua atu, ka nui ake te ngaohiko rītaha, ka nui ake te tere me te bandwidth. Na reira, i runga i nga ahuatanga o te haruru o te pere, te pouri o naianei me te mahi bandwidth o nga photodiodes, me mahi te hoahoa tika kia rite ki nga whakaritenga o te kaupapa.

2. 1/f Haruru Rererangi

Ko te haruru 1/f, e mohiotia ana ko te haruru koma, ka puta te nuinga i roto i te awhe iti-auau ka pa ana ki nga take penei i te koha o nga rawa, te ma o te mata. Mai i tana hoahoa ahua matakite, ka kitea he iti ake tona kiato hiohio hiko i roto i te awhe teitei-nui atu i te awhe iti-auau, a mo ia 100 nga wa ka piki te auau, ka heke haere te haruru kiato ma te 10 nga wa. Ko te kiato hiohio hiko o te haruru 1/f he taurite ki te auau, ara:

I roto ia ratou:

SI(f): Te kaha haruru kiato hiohio

I: O naianei

f: Auautanga

He mea nui te haruru 1/f i roto i te awhe iti-auau ka ngoikore i te piki haere o te auau. Ko tenei ahuatanga ka waiho hei puna nui mo te pokanoa ki nga tono auau iti. Ko te haruru 1/f me te haruru whanui te nuinga ka ahu mai i te haruru ngaohiko o te whakakaha whakahaere i roto i te kaitahuri whakaahua. He maha atu ano nga puna o te haruru e pa ana ki te haruru o nga kaitirotiro whakaahua, penei i te haruru hiko o nga whakakaha whakahaere, te haruru o naianei, me te haruru waiariki o te whatunga aukati i roto i te whiwhinga o nga hikoi whakakaha mahi.

3. Te ngaohiko me te haruru o naianei o te whakakaha mahi: Ko te ngaohiko me te kiato matakite o naianei e whakaatuhia ana i te ahua e whai ake nei:

I roto i nga iahiko whakakaha whakahaere, ka wehea te haruru o naianei ki te haruru o naianei me te haruru o naianei. Ka rere te haruru o naianei i+ i roto i te puna parenga o roto Rs, ka whakaputa i te haruru ngaohiko rite u1= i+*Rs. I- Ka rere te haruru o naianei i roto i te parenga rite R hei whakaputa i te haruru ngaohiko rite u2= I-* R. No reira ka nui te RS o te tuku hiko, he tino nui ano te haruru ngaohiko ka huri mai i te haruru o naianei. Na reira, ki te arotau mo te haruru pai ake, ko te haruru hiko (tae atu ki te aukati o roto) he huarahi matua mo te arotautanga. Ko te kiato matakite o te haruru o naianei e kore e huri ki nga rereketanga auau. Na reira, i muri i te whakakahahia e te ara iahiko, he rite ki te naianei pouri o te photodiode, ka tino hangai te haruru o te kaikopere whakaahua.

4. Ka taea te tatau i te haruru waiariki o te whatunga parenga mo te whiwhinga (tauwehe whakanui) o te ara iahiko whakakaha whakahaere ma te whakamahi i te tauira e whai ake nei:

I roto ia ratou:

k: Boltzmann pūmau (1.38 × 10-23J/K)

T: Paemahana Tino (K)

R: Ko te haruru waiariki parenga (ohms) e pa ana ki te pāmahana me te uara parenga, a he papatahi tona awhi. Ka kitea mai i te tauira ko te nui ake o te uara parenga whiwhi, ka nui ake te haruru waiariki. Ka nui ake te bandwidth, ka nui ake te haruru waiariki. Na reira, ki te whakarite kia tutuki te uara parenga me te uara bandwidth ki nga whakaritenga whiwhi me nga whakaritenga bandwidth, a, i te mutunga ka tono ano hoki kia iti te haruru, ki te nui o te tohu-ki-haruru ōwehenga, me ata whakaarohia te kowhiringa o nga parenga taonga me te arotake i runga i nga whakaritenga o te kaupapa hei whakatutuki i te pai o te tohu-ki-haruru ōwehenga o te punaha.

Whakarāpopototanga

Ko te hangarau whakapai haruru he mahi nui ki te whakarei ake i te mahi a nga kaitirotiro whakaahua me nga taputapu hiko. Ko te tino tika ko te haruru iti. I te mea e hiahia ana te hangarau ki te tino tika, ko nga whakaritenga mo te haruru, te owehenga tohu-ki-haruru, me te kaha haruru o nga kaitirotiro whakaahua kei te piki haere ake.