فوٽوڊيڪٽرن جي شور کي ڪيئن گھٽائجي

فوٽوڊيڪٽرن جي شور کي ڪيئن گھٽائجي

فوٽوڊيڪٽرن جي شور ۾ بنيادي طور تي شامل آهن: موجوده شور، حرارتي شور، شاٽ شور، 1/f شور ۽ وائڊ بينڊ شور، وغيره. هي درجه بندي صرف هڪ نسبتاً سخت آهي. هن ڀيري، اسان وڌيڪ تفصيلي شور خاصيتون ۽ درجه بندي متعارف ڪرائينداسين ته جيئن هر ڪنهن کي فوٽوڊيڪٽرن جي آئوٽ پُٽ سگنلن تي مختلف قسمن جي شور جي اثر کي بهتر طور تي سمجهڻ ۾ مدد ملي سگهي. صرف شور جي ذريعن کي سمجهڻ سان اسان فوٽوڊيڪٽرن جي شور کي بهتر طور تي گهٽائي ۽ بهتر بڻائي سگهون ٿا، انهي ڪري سسٽم جي سگنل کان شور جي تناسب کي بهتر بڻائي سگهجي ٿو.

شاٽ شور هڪ بي ترتيب اتار چڙهاؤ آهي جيڪو چارج ڪيريئرز جي ڊسڪريٽ نوعيت جي ڪري ٿئي ٿو. خاص طور تي فوٽو اليڪٽرڪ اثر ۾، جڏهن فوٽون اليڪٽران پيدا ڪرڻ لاءِ فوٽو حساس حصن سان ٽڪرائيندا آهن، انهن اليڪٽرانن جي پيداوار بي ترتيب هوندي آهي ۽ پوئسن ورڇ جي مطابق هوندي آهي. شاٽ شور جون اسپيڪٽرل خاصيتون فليٽ ۽ فريڪوئنسي شدت کان آزاد هونديون آهن، ۽ ان ڪري ان کي اڇو شور پڻ سڏيو ويندو آهي. رياضياتي وضاحت: شاٽ شور جي روٽ مين اسڪوائر (RMS) قدر کي هن طرح ظاهر ڪري سگهجي ٿو:

انهن مان:

e: اليڪٽرانڪ چارج (تقريبن 1.6 × 10-19 ڪولمبس)

آئيڊارڪ: اونداهو وهڪرو

Δf: بينڊوڊٿ

شاٽ شور ڪرنٽ جي شدت جي متناسب آهي ۽ سڀني فريڪوئنسي تي مستحڪم آهي. فارمولا ۾، آئي ڊارڪ فوٽوڊيوڊ جي ڊارڪ ڪرنٽ جي نمائندگي ڪري ٿو. يعني، روشني جي غير موجودگي ۾، فوٽوڊيوڊ ۾ ناپسنديده ڊارڪ ڪرنٽ شور آهي. جيئن ته فوٽوڊيڪٽر جي بلڪل سامهون واري حصي تي موروثي شور، ڊارڪ ڪرنٽ جيترو وڏو هوندو، فوٽوڊيڪٽر جو شور اوترو ئي وڏو هوندو. ڊارڪ ڪرنٽ فوٽوڊيوڊ جي بائيس آپريٽنگ وولٽيج کان پڻ متاثر ٿئي ٿو، يعني بائيس آپريٽنگ وولٽيج جيترو وڏو هوندو، اوترو ئي ڊارڪ ڪرنٽ. بهرحال، بائيس ڪم ڪندڙ وولٽيج فوٽوڊيڪٽر جي جنڪشن ڪيپيسيٽينس کي پڻ متاثر ڪري ٿو، ان ڪري فوٽوڊيڪٽر جي رفتار ۽ بينڊوڊٿ کي متاثر ڪري ٿو. ان کان علاوه، بائيس وولٽيج جيترو وڏو هوندو، رفتار ۽ بينڊوڊٿ اوترو ئي وڌيڪ هوندو. تنهن ڪري، شاٽ شور، ڊارڪ ڪرنٽ ۽ فوٽوڊيوڊ جي بينڊوڊٿ ڪارڪردگي جي لحاظ کان، مناسب ڊيزائن کي اصل منصوبي جي گهرجن مطابق ڪيو وڃي.

2. 1/f چمڪندڙ شور

1/f شور، جنهن کي فلڪر شور پڻ چيو ويندو آهي، بنيادي طور تي گهٽ فريڪوئنسي رينج ۾ ٿئي ٿو ۽ اهو مادي خرابين يا مٿاڇري جي صفائي جهڙن عنصرن سان لاڳاپيل آهي. ان جي اسپيڪٽرل خاصيت واري ڊاگرام مان، اهو ڏسي سگهجي ٿو ته ان جي پاور اسپيڪٽرل کثافت گهٽ فريڪوئنسي رينج جي ڀيٽ ۾ هاءِ فريڪوئنسي رينج ۾ تمام گهٽ آهي، ۽ فريڪوئنسي ۾ هر 100 ڀيرا واڌ لاءِ، اسپيڪٽرل کثافت شور لڪير ۾ 10 ڀيرا گهٽجي ٿو. 1/f شور جي پاور اسپيڪٽرل کثافت فريڪوئنسي جي الٽ متناسب آهي، يعني:

انهن مان:

SI(f): شور جي طاقت اسپيڪٽرل کثافت

مان: موجوده

f: فريڪوئنسي

1/f شور گهٽ فريڪوئنسي رينج ۾ اهم آهي ۽ فريڪوئنسي وڌڻ سان ڪمزور ٿي ويندو آهي. هي خاصيت ان کي گهٽ فريڪوئنسي ايپليڪيشنن ۾ مداخلت جو هڪ وڏو ذريعو بڻائي ٿي. 1/f شور ۽ وائڊ بينڊ شور بنيادي طور تي فوٽوڊيڪٽر اندر آپريشنل ايمپليفائر جي وولٽيج شور مان ايندا آهن. شور جا ٻيا به ڪيترائي ذريعا آهن جيڪي فوٽوڊيڪٽر جي شور کي متاثر ڪن ٿا، جهڙوڪ آپريشنل ايمپليفائر جي پاور سپلائي شور، ڪرنٽ شور، ۽ آپريشنل ايمپليفائر سرڪٽ جي حاصلات ۾ مزاحمت نيٽ ورڪ جو حرارتي شور.

3. آپريشنل ايمپليفائر جو وولٽيج ۽ ڪرنٽ شور: وولٽيج ۽ ڪرنٽ اسپيڪٽرل کثافت هيٺ ڏنل شڪل ۾ ڏيکاريل آهي:

آپريشنل ايمپليفائر سرڪٽس ۾، ڪرنٽ شور کي ان-فيز ڪرنٽ شور ۽ انورٽنگ ڪرنٽ شور ۾ ورهايو ويندو آهي. ان-فيز ڪرنٽ شور i+ سورس اندروني مزاحمت Rs مان وهندو آهي، هڪ برابر وولٽيج شور پيدا ڪندو آهي u1= i+*Rs. I- انورٽنگ ڪرنٽ شور حاصل ڪرڻ جي برابر رزسٽر R ذريعي وهندو آهي ته جيئن برابر وولٽيج شور پيدا ٿئي u2= I-* R. تنهن ڪري جڏهن پاور سپلائي جو RS وڏو هوندو آهي، ته ڪرنٽ شور مان تبديل ٿيل وولٽيج شور پڻ تمام وڏو هوندو آهي. تنهن ڪري، بهتر شور لاءِ بهتر ڪرڻ لاءِ، پاور سپلائي شور (اندروني مزاحمت سميت) پڻ اصلاح لاءِ هڪ اهم هدايت آهي. ڪرنٽ شور جي اسپيڪٽرل کثافت فريڪوئنسي تبديلين سان تبديل نه ٿيندي آهي. تنهن ڪري، سرڪٽ پاران وڌائڻ کان پوءِ، اهو، فوٽوڊيوڊ جي اونداهي ڪرنٽ وانگر، جامع طور تي فوٽوڊيڪٽر جي شاٽ شور کي ٺاهيندو آهي.

4. آپريشنل ايمپليفائر سرڪٽ جي حاصلات (ايمپليفڪيشن فيڪٽر) لاءِ مزاحمتي نيٽ ورڪ جي حرارتي شور کي هيٺ ڏنل فارمولا استعمال ڪندي ڳڻپيو وڃي ٿو:

انهن مان:

ڪ: بولٽزمان ڪانسٽنٽ (1.38 × 10-23J/K)

ٽي: مطلق درجه حرارت (ڪ)

R: مزاحمت (ohms) حرارتي شور گرمي پد ۽ مزاحمت جي قدر سان لاڳاپيل آهي، ۽ ان جو اسپيڪٽرم فليٽ آهي. فارمولي مان اهو ڏسي سگهجي ٿو ته حاصل مزاحمت جي قدر جيترو وڏو هوندو، اوترو ئي حرارتي شور به وڏو هوندو. بينڊوڊٿ جيترو وڏو هوندو، اوترو ئي حرارتي شور به وڏو هوندو. تنهن ڪري، اهو يقيني بڻائڻ لاءِ ته مزاحمت جي قدر ۽ بينڊوڊٿ جي قدر ٻنهي حاصلات جي گهرجن ۽ بينڊوڊٿ جي گهرجن کي پورو ڪن ٿا، ۽ آخرڪار گهٽ شور يا اعليٰ سگنل کان شور جي تناسب جي به گهرج ڪن ٿا، حاصل مزاحمت ڪندڙن جي چونڊ کي احتياط سان غور ڪرڻ ۽ جائزو وٺڻ جي ضرورت آهي ته جيئن سسٽم جي مثالي سگنل کان شور جي تناسب کي حاصل ڪرڻ لاءِ اصل منصوبي جي گهرجن جي بنياد تي.

خلاصو

شور کي بهتر بڻائڻ واري ٽيڪنالاجي فوٽو ڊيٽيڪٽرن ۽ اليڪٽرانڪ ڊوائيسز جي ڪارڪردگي کي وڌائڻ ۾ اهم ڪردار ادا ڪري ٿي. اعليٰ درستگي جو مطلب آهي گهٽ شور. جيئن ٽيڪنالاجي وڌيڪ درستگي جي گهرج ڪري ٿي، شور، سگنل کان شور جي تناسب، ۽ فوٽو ڊيٽيڪٽرن جي برابر شور جي طاقت جون گهرجون پڻ وڌيڪ ۽ وڌيڪ ٿي رهيون آهن.