ಫೋಟೋಡೆಕ್ಟರ್ ಸರಣಿ: ಬ್ಯಾಲೆನ್ಸ್ ಫೋಟೋಡೆಕ್ಟರ್‌ಗೆ ಪರಿಚಯ

ಪರಿಚಯಬ್ಯಾಲೆನ್ಸ್ ಫೋಟೋಡೆಕ್ಟರ್(ಆಪ್ಟೊಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಬ್ಯಾಲೆನ್ಸ್ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್)
ಬ್ಯಾಲೆನ್ಸ್ ಫೋಟೋಡೆಕ್ಟರ್ ಅನ್ನು ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಕಪ್ಲಿಂಗ್ ವಿಧಾನದ ಪ್ರಕಾರ ಫೈಬರ್ ಆಪ್ಟಿಕ್ ಕಪ್ಲಿಂಗ್ ಪ್ರಕಾರ ಮತ್ತು ಪ್ರಾದೇಶಿಕ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಕಪ್ಲಿಂಗ್ ಪ್ರಕಾರ ಎಂದು ವಿಂಗಡಿಸಬಹುದು. ಆಂತರಿಕವಾಗಿ, ಇದು ಎರಡು ಹೆಚ್ಚು ಹೊಂದಾಣಿಕೆಯ ಫೋಟೊಡಯೋಡ್‌ಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ, ಕಡಿಮೆ-ಶಬ್ದ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಬ್ಯಾಂಡ್‌ವಿಡ್ತ್ ಟ್ರಾನ್ಸ್‌ಇಂಪೆಡೆನ್ಸ್ ಆಂಪ್ಲಿಫಯರ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಮಾಡ್ಯೂಲ್ ಮತ್ತು ಅಲ್ಟ್ರಾ-ಲೋ ಶಬ್ದ ಪವರ್ ಮಾಡ್ಯೂಲ್. ಇದು ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಾಮಾನ್ಯ ಮೋಡ್ ನಿರಾಕರಣೆ ಅನುಪಾತ, ಅಲ್ಟ್ರಾ-ಲೋ ಶಬ್ದ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಬ್ಯಾಂಡ್‌ವಿಡ್ತ್‌ನ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಮತ್ತು ಸುಸಂಬದ್ಧ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸಂವಹನ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಇತ್ತೀಚಿನ ವರ್ಷಗಳಲ್ಲಿ ಇದು ವಿವಿಧ ದೇಶಗಳಲ್ಲಿನ ಉದ್ಯಮಗಳು ಮತ್ತು ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯಗಳಿಗೆ ಸಂಶೋಧನಾ ತಾಣವಾಗಿದೆ.
ಬ್ಯಾಲೆನ್ಸ್ ಫೋಟೋಡೆಕ್ಟರ್‌ನ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಣಾ ತತ್ವ (ಆಪ್ಟೊಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಬ್ಯಾಲೆನ್ಸ್ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್)
ಬ್ಯಾಲೆನ್ಸ್ ಫೋಟೋಡೆಕ್ಟರ್ ಬೆಳಕನ್ನು ಸ್ವೀಕರಿಸುವ ಘಟಕವಾಗಿ ಹಿಮ್ಮುಖ ಪಕ್ಷಪಾತ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ಎರಡು ಫೋಟೊಡಯೋಡ್‌ಗಳನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ. ಬೆಳಕಿನ ಸಂಕೇತವನ್ನು ಸ್ವೀಕರಿಸುವಾಗ, ಎರಡು ಫೋಟೊಡಯೋಡ್‌ಗಳಿಂದ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ಫೋಟೊಕರೆಂಟ್ ಅನ್ನು ಕಳೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಟ್ರಾನ್ಸ್‌ಇಂಪೆಡೆನ್ಸ್ ಆಂಪ್ಲಿಫೈಯರ್‌ಗೆ ಜೋಡಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಪ್ರಸ್ತುತ ಸಂಕೇತವನ್ನು ಔಟ್‌ಪುಟ್‌ಗಾಗಿ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಸಿಗ್ನಲ್ ಆಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುತ್ತದೆ. ಸ್ವಯಂ-ಕಡಿತಗೊಳಿಸುವ ರಚನೆಯ ಬಳಕೆಯು ಸ್ಥಳೀಯ ಆಂದೋಲಕ ಬೆಳಕು ಮತ್ತು ಡಾರ್ಕ್ ಕರೆಂಟ್‌ನಿಂದ ಪರಿಚಯಿಸಲಾದ ಸಾಮಾನ್ಯ ಮೋಡ್ ಸಿಗ್ನಲ್ ಅನ್ನು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿ ನಿಗ್ರಹಿಸುತ್ತದೆ, ಡಿಫರೆನ್ಷಿಯಲ್ ಮೋಡ್ ಸಿಗ್ನಲ್ ಅನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಸ್ವಲ್ಪ ಮಟ್ಟಿಗೆ ದುರ್ಬಲ ಬೆಳಕಿನ ಸಂಕೇತಗಳ ಪತ್ತೆ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಸುಧಾರಿಸುತ್ತದೆ.
ಪ್ರಯೋಜನಗಳು: ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಾಮಾನ್ಯ ಮೋಡ್ ನಿರಾಕರಣೆ ಅನುಪಾತ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಂವೇದನೆ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಪತ್ತೆ ಬ್ಯಾಂಡ್‌ವಿಡ್ತ್ ವಿವಿಧ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್ ಸನ್ನಿವೇಶಗಳನ್ನು ಪೂರೈಸಬಹುದು.
ಅನಾನುಕೂಲಗಳು: ಕಡಿಮೆ ಸ್ಯಾಚುರೇಟೆಡ್ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಶಕ್ತಿ, ದುರ್ಬಲ ಬೆಳಕಿನ ಪತ್ತೆಗೆ ಮಾತ್ರ ಸೂಕ್ತವಾಗಿದೆ, ಏಕೀಕರಣವನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಬೇಕಾಗಿದೆ.

ಚಿತ್ರ: ಸಮತೋಲನ ಪತ್ತೆಕಾರಕದ ಕಾರ್ಯ ತತ್ವ ರೇಖಾಚಿತ್ರ
ಬ್ಯಾಲೆನ್ಸ್ ಫೋಟೋಡೆಕ್ಟರ್‌ನ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ನಿಯತಾಂಕಗಳು (ಆಪ್ಟೊಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಬ್ಯಾಲೆನ್ಸ್ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್)
1. ಸ್ಪಂದಿಸುವಿಕೆ
ಬೆಳಕಿನ ಸಂಕೇತಗಳನ್ನು ಫೋಟೊಕರೆಂಟ್ ಆಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುವಲ್ಲಿ ಫೋಟೊಡಯೋಡ್‌ನ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಶೀಲತೆ ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಫೋಟೊಕರೆಂಟ್ ಮತ್ತು ಬೆಳಕಿನ ಶಕ್ತಿಯ ಅನುಪಾತವಾಗಿದೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯೊಂದಿಗೆ ಫೋಟೊಡಯೋಡ್ ಅನ್ನು ಆಯ್ಕೆ ಮಾಡುವುದರಿಂದ ಬ್ಯಾಲೆನ್ಸ್ ಫೋಟೊಡೆಕ್ಟರ್‌ನ ಸೂಕ್ಷ್ಮತೆಯನ್ನು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿ ಸುಧಾರಿಸಬಹುದು.
ಬೆಳಕಿನ ಸಂಕೇತಗಳನ್ನು ಫೋಟೊಕರೆಂಟ್ ಆಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುವಲ್ಲಿ ಫೋಟೊಡಯೋಡ್‌ನ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಶೀಲತೆ ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಫೋಟೊಕರೆಂಟ್ ಮತ್ತು ಬೆಳಕಿನ ಶಕ್ತಿಯ ಅನುಪಾತವಾಗಿದೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯೊಂದಿಗೆ ಫೋಟೊಡಯೋಡ್ ಅನ್ನು ಆಯ್ಕೆ ಮಾಡುವುದರಿಂದ ಬ್ಯಾಲೆನ್ಸ್ ಫೋಟೊಡೆಕ್ಟರ್‌ನ ಸೂಕ್ಷ್ಮತೆಯನ್ನು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿ ಸುಧಾರಿಸಬಹುದು.
2. ಬ್ಯಾಂಡ್‌ವಿಡ್ತ್
ಬ್ಯಾಲೆನ್ಸ್ ಫೋಟೋಡೆಕ್ಟರ್‌ನ ಔಟ್‌ಪುಟ್ ಸಿಗ್ನಲ್ ವೈಶಾಲ್ಯವು -3dB ರಷ್ಟು ಕ್ಷೀಣಿಸುವ ಸಿಗ್ನಲ್ ಆವರ್ತನವನ್ನು ಬ್ಯಾಂಡ್‌ವಿಡ್ತ್ ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಇದು ಫೋಟೋಡಿಯೋಡ್‌ನ ಪರಾವಲಂಬಿ ಕೆಪಾಸಿಟನ್ಸ್, ಟ್ರಾನ್ಸ್‌ಇಂಪೆಡೆನ್ಸ್‌ನ ಗಾತ್ರ ಮತ್ತು ಕಾರ್ಯಾಚರಣಾ ಆಂಪ್ಲಿಫೈಯರ್‌ನ ಗೇನ್ ಬ್ಯಾಂಡ್‌ವಿಡ್ತ್ ಉತ್ಪನ್ನಕ್ಕೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದೆ.
3. ಸಾಮಾನ್ಯ ಮೋಡ್ ನಿರಾಕರಣೆ ಅನುಪಾತ
ಸಮತೋಲಿತ ಪತ್ತೆಕಾರಕಗಳಿಂದ ಸಾಮಾನ್ಯ ಮೋಡ್ ಸಿಗ್ನಲ್‌ಗಳ ನಿಗ್ರಹದ ಮಟ್ಟವನ್ನು ಅಳೆಯಲು ಸಾಮಾನ್ಯ ಮೋಡ್ ನಿರಾಕರಣೆ ಅನುಪಾತವನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ವಾಣಿಜ್ಯ ಉತ್ಪನ್ನಗಳಿಗೆ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಕನಿಷ್ಠ 25dB ಸಾಮಾನ್ಯ ಮೋಡ್ ನಿರಾಕರಣೆಯ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ.
4.ಎನ್ಇಪಿ
ಶಬ್ದ ಸಮಾನ ಶಕ್ತಿ: 1 ರ ಸಿಗ್ನಲ್-ಟು-ಶಬ್ದ ಅನುಪಾತದಲ್ಲಿ ಅಗತ್ಯವಿರುವ ಇನ್‌ಪುಟ್ ಸಿಗ್ನಲ್ ಶಕ್ತಿ, ಇದು ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಶಬ್ದ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಅಳೆಯಲು ಪ್ರಮುಖ ನಿಯತಾಂಕವಾಗಿದೆ. ಸಮತೋಲಿತ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್ ಶಬ್ದದ ಮುಖ್ಯ ಅಂಶಗಳು ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸ್ಕ್ಯಾಟರಿಂಗ್ ಶಬ್ದ ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುತ್ ಶಬ್ದ.

ಬ್ಯಾಲೆನ್ಸ್ ಫೋಟೋ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್ (ಆಪ್ಟೊಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಬ್ಯಾಲೆನ್ಸ್ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್) ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್
ಇತ್ತೀಚಿನ ವರ್ಷಗಳಲ್ಲಿ, ಬ್ಯಾಲೆನ್ಸ್ ಫೋಟೋಡೆಕ್ಟರ್ ಅನ್ನು ಲೇಸರ್ ವಿಂಡ್ ರಾಡಾರ್, ಲೇಸರ್ ಕಂಪನ ಮಾಪನ, ಫೈಬರ್ ಆಪ್ಟಿಕ್ ಸೆನ್ಸಿಂಗ್, ದುರ್ಬಲ ಬೆಳಕಿನ ಸುಸಂಬದ್ಧ ಪತ್ತೆ, ರೋಹಿತ ಪತ್ತೆ, ಅನಿಲ ಪತ್ತೆ ಇತ್ಯಾದಿ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಲ್ಲಿ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತಿದೆ. ಸಮತೋಲಿತ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್‌ಗಳ ಹೆಚ್ಚಿನ ವೇಗ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಬ್ಯಾಂಡ್‌ವಿಡ್ತ್, ಕಡಿಮೆ ಶಬ್ದ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಾಮಾನ್ಯ ಮೋಡ್ ನಿರಾಕರಣೆ ಅನುಪಾತ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಂವೇದನೆಯ ಕುರಿತಾದ ಸಂಶೋಧನೆಯು ಪ್ರಗತಿಯನ್ನು ಸಾಧಿಸಿದೆ ಮತ್ತು ವಿಭಿನ್ನ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್ ಸನ್ನಿವೇಶಗಳನ್ನು ಪೂರೈಸಲು ಹೆಚ್ಚಿನ ಏಕೀಕರಣ ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ವಿದ್ಯುತ್ ಬಳಕೆಯ ಕಡೆಗೆ ಅಭಿವೃದ್ಧಿ ಹೊಂದುತ್ತಿದೆ.