散粒噪声
发布时间:2016/1/23 19:57:02 访问次数:4073
散粒噪声是光子随机到达光电探测器引起的光电流的随机起伏所形成的噪声,犹如J3006G21DT射出的散粒无规则地落在靶上所呈现的起伏,每一瞬间到达靶上的值有多有少,这些散粒是完全独立的事件。在光电管中,光电子从阴极表面逸出的随机性和PN结中载流子通过结区的随机性都是一种散粒噪声源。散粒噪声的表达式为
/2s=2eIAf (4.25)
式中,e为电子电荷;/为器件输出平均电流;A为所取的带宽。
由此可见,散粒噪声也是与频率无关,与带宽有关的白噪声,但是它与热噪声根本不同。热噪声起源于热平衡条件下电子的粒子性,即电荷的随机运动,依赖于K和丁,而散粒噪声直接起源于电子的粒子性,与P直接相关。因此,热噪声属于电路中电阻的一项特性,设计者可对其进行某些控制,如把探测器进行深度制冷,放置于液氦(4 K)~液氖(38 K)低温条件下降低热噪声:而散粒噪声是光电探测器的固有特性,因此不可能消除。对大多数光电探测器的调查表明,散粒噪声具有支配地位,例如,光伏器件的PN结势垒和晶体管的基射结势垒是产生散粒噪声的主要原因。
散粒噪声是光子随机到达光电探测器引起的光电流的随机起伏所形成的噪声,犹如J3006G21DT射出的散粒无规则地落在靶上所呈现的起伏,每一瞬间到达靶上的值有多有少,这些散粒是完全独立的事件。在光电管中,光电子从阴极表面逸出的随机性和PN结中载流子通过结区的随机性都是一种散粒噪声源。散粒噪声的表达式为
/2s=2eIAf (4.25)
式中,e为电子电荷;/为器件输出平均电流;A为所取的带宽。
由此可见,散粒噪声也是与频率无关,与带宽有关的白噪声,但是它与热噪声根本不同。热噪声起源于热平衡条件下电子的粒子性,即电荷的随机运动,依赖于K和丁,而散粒噪声直接起源于电子的粒子性,与P直接相关。因此,热噪声属于电路中电阻的一项特性,设计者可对其进行某些控制,如把探测器进行深度制冷,放置于液氦(4 K)~液氖(38 K)低温条件下降低热噪声:而散粒噪声是光电探测器的固有特性,因此不可能消除。对大多数光电探测器的调查表明,散粒噪声具有支配地位,例如,光伏器件的PN结势垒和晶体管的基射结势垒是产生散粒噪声的主要原因。