Фотоприёмники в акустооптических устройствах Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

горитм решения, была составлена на языке Fortran с графическими приложениями, что позволило в наглядной форме представить и интерпретировать результаты моделирования. Используемый для моделирования подход позволил провести временной анализ входящих в соотношения (1) величин, а также гармоник тока, протекающего через объем полупроводника по соотношению:

j(t) =enp(t)/mo \1-pm( W(t)-Wo)/Wo],

где n - концентрация электронов.

Полученные результаты достаточно полно отражают происходящие в полупроводнике процессы и соответствуют аналитически полученным ранее результа-.

УДК 621.372.56

Г.С. Крутчинский

ФОТОПРИЁМНИКИ В АКУСТООПТИЧЕСКИХ УСТРОЙСТВАХ

( ), -, , значительной степени зависят точностные и качественные показатели всего устройства в целом. Так, динамический диапазон выходных электрических сигналов должен быть не менее 50 дБ, время преобразования фотоимпульса для малоапертурных СВЧ-акустооптических устройств не должно превышать 50-100 не при точности преобразования выходного напряжения 1% [1].

Этим требованиям не удовлетворяют ФПУ накапливающего типа и ФПУ на , , , использования в качестве фотодатчиков и приёмников видеоизображений.

Как показано в [2], для создания ФПУ, обладающих максимальной обнаружи-тельной способностью, целесообразно применение пары: фотодиод - операцион-( ). -жиме и является генератором тока, а ОУ используется в качестве преобразователя фототока в выходное напряжение. Передаточная функция такого устройства описывается отношением полиномов второго порядка. Достижение минимума длительности переходного процесса (при отсутствии перерегулирования) ограничено

0.

Значительного увеличения быстродействия и расширения динамического , , в схему дополнительных цепей компенсации [3]. Для различных диапазонов световых потоков разработаны две схемы прецизионных ФПУ с собственной компенсацией. Оптимальный выбор параметров схем позволяет минимизировать влияние С0 и частоты единичного усиления ОУ на передаточную функцию, что и доказывает эффективность собственной компенсации.

Результаты моделирования на Micro-Cap 5.1 с моделями третьего уровня показывают возможность создания прецизионных ФПУ на отечественной элемент-

ной базе (С0=1 пФ с технологическим разбросом до ±50%), которые по своим качественным показателям превосходят зарубежные аналоги, выполненные по суб-микронной технологии (С0=0,01пФ).

Тип ФПУ Основные параметры фотоприёмников

дд, дБ Быстродействие ^, НС Точность ди/и, % С0, пФ Тип ОУ

-14 ( -14) 20 1600* 8,4% 100 С 1,0 -

Зарубежные ПЗС (0Р1006, СР1023) 20-30 200* 3,6% 100 С 0,01

ФПУ непрерывного типа 40-50 45-220** ±1% 5 1 5 140УД26 (0Р-37)

ФПУ с собственной компенсацией 40-70 38-83** ±1% 5 1 5 140УД26 (0Р-37)

Примечания.

1. Учитывается полный цикл преобразования, считывания и стирания.

2. Первое значение соответствует интенсивности светового потока Ф=0,01 мВт/мм2 (Х=0,63 мкм, кремниевый фотодиод 100x100 мкм2). Второе значение соответствует Ф=0,18 мВт/мм2 .

ЛИТЕРАТУРА

1. Барсак Дж. Фотодетекторы для акустооптических систем обработки сигналов // ТИИЭР. 1981. Т.69. №1. С.117-137.

2. Тришенков МЛ. Фотоприёмные устройства и ПЗС. Обнаружение слабых оптических сигналов. М.: Радио и связь, 1992. 400 с.

3. Крутчинский СТ. Структурно-топологические признаки ЛЯС-схем с собственной компенсацией // Изв. вузов. Радиоэлектроника. 1994. Т.37. № 1-2.