Wybór tablicy fotodiod podczerwieni dla Twojego kolejnego systemu optycznego

Kiedy większość ludzi myśli o detektorach dla systemów optycznych, prawdopodobnie domyślnie wybierają matryce CCD lub sensory CMOS. Jest to zrozumiałe; te komponenty mają długą, udaną historię i są znanym elementem kamer. Jednakże, jeśli chodzi o zbieranie wrażliwych pomiarów poza widzialnym spektrum, sensor CCD lub CMOS nie jest najlepszym wyborem. Zamiast tego, powinieneś użyć fotodiodę lub tablicę fotodiod do zbierania tych wrażliwych pomiarów. Oto, co musisz wiedzieć o tablicach fotodiod i jak wybrać najlepszy komponent do Twojego następnego systemu optycznego.

Pomiar vs. Obrazowanie

Na pierwszy rzut oka, CCD, sensory CMOS i tablice fotodiod mogą wydawać się idealnymi zamiennikami dla siebie w różnych zastosowaniach, ale nie jest to prawda. Każdy z tych komponentów ma swoje miejsce w różnych aplikacjach i nie jest najlepszym pomysłem mieszanie komponentów i zastosowań.

Sensory CMOS i CCD to sensory tablicy pikseli, które są głównie używane do obrazowania. Ekspozycja światła w każdym pikselu jest używana do budowania mapy intensywności światła z otoczenia. Kiedy dodasz filtrację kolorów do różnych pikseli, możesz wtedy tworzyć obrazy kolorowe. W przeciwieństwie do tego, tablica fotodiod jest tworzona z liczby elementów (zazwyczaj mniej niż 1024) z wspólną katodą. Każdy element przypomina piksel i działa jako własna fotodioda p-n. W niektórych zastosowaniach, takich jak wojskowość i lotnictwo, tablica fotodiod może być złożona z kilku indywidualnych detektorów tablicy fotodiod.

Tablica fotodiod jest zazwyczaj zoptymalizowana do zapewnienia wysokiej czułości odpowiedzi w wąskim zakresie długości fal, podczas gdy sensory CMOS i CCD są zazwyczaj budowane do działania w całym zakresie widzialnym. Ponieważ liczba elementów jest tak mała, a pożądana odpowiedź jest ograniczona do mniejszego zakresu długości fal, tablica fotodiod jest zazwyczaj używana do bardzo niszowych zastosowań obrazowania lub do zbierania wrażliwych pomiarów przy określonych długościach fal. Jeśli potrzebujesz zbierać wyjątkowo wrażliwe pomiary inne niż te, które można uzyskać za pomocą tablicy fotodiod, zamiast tego należy użyć fotopowielacza.

(Alt text: Mała tablica fotodiod) https://www.shutterstock.com/image-photo/digital-electronic-colour-sensor-chip-solder-1077154646

Kryteria wyboru tablicy fotodiod podczerwieni

Następujące punkty powinny być rozważone przy wyborze fotodiody do użycia w dowolnym systemie obrazowania podczerwieni:

• Zakres czułości: Karty katalogowe zwykle podają czułość przy pojedynczej długości fali (zazwyczaj jest to długość fali o maksymalnej czułości). Jednak, podobnie jak w przypadku większości komponentów, czułość zależy od częstotliwości. Czułość jest zazwyczaj podawana w jednostkach A/W lub jako procent maksymalnej czułości.
• Zakres długości fal: Tablice fotodiod są zaprojektowane do pracy w różnych zakresach długości fal. Dostępne są tablice fotodiod obejmujące części spektrum widzialnego, ultrafioletowego i podczerwonego od różnych producentów.
• Maksymalny prąd wyjściowy: Jest to maksymalny prąd, jaki może wyprodukować element w tablicy fotodiod.
• Napięcie przebicia: Przy pracy w trybie fotoelektrycznym, komponent jest polaryzowany wstecznie. Jest to maksymalne napięcie polaryzacji wstecznej, które spowoduje przebicie. Należy zauważyć, że tablica fotodiod może być również eksploatowana w trybie fotowoltaicznym (tj. bez polaryzacji).

Optek OPR2100T

Tablica fotodiod OPR2100T to 6-elementowy, 12-pinowy pakiet SMD, który jest idealny do zastosowań w przemysłowych enkoderach silnikowych. Ta tablica fotodiod ma nieprzezroczyste opakowanie, które blokuje światło rozproszone z otoczenia. Opakowanie jest dość wytrzymałe i ma 3,45 mm kw. aktywnego obszaru. Maksymalna odpowiedzialność jest widoczna przy 850 nm.

Zdjęcie tablicy fotodiod OPR2100T i jej czułości. Z karty katalogowej OPR2100T.

Advanced Photonix PDB-C216

PDB-C216 to liniowa tablica fotodiod z maksymalną odpowiedzią przy 950 nm. Spektrum czułości rozciąga się na zakres widzialny, chociaż można to wyeliminować za pomocą odpowiedniego filtra, jeśli pożądane jest wykrywanie w zakresach podczerwieni. Ta tablica fotodiod znajduje zastosowanie w skanerach bagażu i innych aplikacjach wymagających pomiarów liniowych.

Liniowa tablica fotodiod PDB-C216 i jej czułość. Z karty katalogowej PDB-C216.

Broadcom SPD2025-12X

W dziedzinie telekomunikacji, liniowa tablica fotodiod SPD2025-12X od Broadcom jest idealna do projektowania wysokowydajnych odbiorników optycznych. Ta 12-elementowa tablica fotodiod zapewnia wysoką odpowiedzialność, niski prąd ciemny i niską pojemność dla produktów o wysokiej przepustowości. Niektóre zastosowania telekomunikacyjne obejmują użycie w odbiornikach wykorzystujących wielomodowe sygnały 12×25-Gb/s i 12×28-Gb/s NRZ lub PAM-4.

Układ liniowej tablicy fotodiod SPD2025-12X. Z broszury produktu SPD2025-12X. (Alt text: Układ pokazujący liniową tablicę fotodiod SPD2025-12X) https://drive.google.com/open?id=14d5QeekNnjB2DXV8t2mBGLZl3as3_AKc

Z nowymi zastosowaniami w wizji komputerowej, większym wykorzystaniem systemów optycznych i wymaganiami dotyczącymi czułości w aplikacjach takich jak lidar, będziesz musiał wybrać odpowiednią tablicę fotodiod dla swojego następnego systemu. Octopart^® daje Ci dostęp do różnych tablic fotodiod i innych detektorów dla Twojego następnego systemu obrazowania lub pomiarowego. Spróbuj użyć naszego Przewodnika po selektorze części, aby określić najlepszą opcję dla Twojego następnego produktu.

Zapoznaj się z naszymi najnowszymi artykułami, zapisując się do naszego newslettera.