វិធីកាត់បន្ថយសំឡេងរំខានរបស់ឧបករណ៍ចាប់ពន្លឺ

វិធីកាត់បន្ថយសំឡេងរំខានរបស់ឧបករណ៍ចាប់ពន្លឺ

សំឡេងរំខានរបស់ឧបករណ៍ចាប់ពន្លឺភាគច្រើនរួមមាន៖ សំឡេងរំខានចរន្ត សំឡេងរំខានកម្ដៅ សំឡេងរំខានបាញ់ សំឡេងរំខាន 1/f និងសំឡេងរំខានកម្រិតធំទូលាយ។ល។ ការចាត់ថ្នាក់នេះគ្រាន់តែជាការចាត់ថ្នាក់រដុបប៉ុណ្ណោះ។ លើកនេះ យើងនឹងណែនាំលក្ខណៈ និងចំណាត់ថ្នាក់សំឡេងរំខានលម្អិតបន្ថែមទៀត ដើម្បីជួយមនុស្សគ្រប់គ្នាឱ្យយល់កាន់តែច្បាស់អំពីផលប៉ះពាល់នៃសំឡេងរំខានប្រភេទផ្សេងៗលើសញ្ញាទិន្នផលរបស់ឧបករណ៍ចាប់ពន្លឺ។ មានតែការយល់ដឹងពីប្រភពសំឡេងរំខានប៉ុណ្ណោះ ទើបយើងអាចកាត់បន្ថយ និងកែលម្អសំឡេងរំខានរបស់ឧបករណ៍ចាប់ពន្លឺបានកាន់តែប្រសើរ ដោយហេតុនេះធ្វើឱ្យសមាមាត្រសញ្ញាទៅនឹងសំឡេងរំខាននៃប្រព័ន្ធប្រសើរឡើង។

សំឡេងរំខានគឺជាការប្រែប្រួលចៃដន្យដែលបណ្តាលមកពីលក្ខណៈដាច់ពីគ្នានៃសារធាតុផ្ទុកបន្ទុក។ ជាពិសេសនៅក្នុងឥទ្ធិពលហ្វូតូអេឡិចត្រិច នៅពេលដែលហ្វូតុងប៉ះនឹងសមាសធាតុរសើបនៃពន្លឺដើម្បីបង្កើតអេឡិចត្រុង ការបង្កើតអេឡិចត្រុងទាំងនេះគឺចៃដន្យ និងអនុលោមតាមការចែកចាយព័រសុង។ លក្ខណៈវិសាលគមនៃសំឡេងរំខានគឺរាបស្មើ និងមិនអាស្រ័យលើទំហំប្រេកង់ ហើយដូច្នេះវាក៏ត្រូវបានគេហៅថាសំឡេងរំខានពណ៌សផងដែរ។ ការពិពណ៌នាគណិតវិទ្យា៖ តម្លៃមធ្យមការ៉េ (RMS) នៃសំឡេងរំខានអាចត្រូវបានបង្ហាញដូចខាងក្រោម៖

ក្នុងចំណោមពួកគេ៖

អ៊ី: បន្ទុកអេឡិចត្រូនិច (ប្រហែល 1.6 × 10-19 គូឡុំប)

Idark: ចរន្តងងឹត

Δf: កម្រិតបញ្ជូន

សំឡេងរំខានពីការបាញ់គឺសមាមាត្រទៅនឹងទំហំនៃចរន្ត ហើយមានស្ថេរភាពនៅប្រេកង់ទាំងអស់។ នៅក្នុងរូបមន្ត Idark តំណាងឱ្យចរន្តងងឹតនៃ photodiode។ នោះគឺថា នៅពេលគ្មានពន្លឺ photodiode មានសំឡេងរំខានចរន្តងងឹតដែលមិនចង់បាន។ ក្នុងនាមជាសំឡេងរំខានដែលមាននៅផ្នែកខាងមុខបំផុតនៃឧបករណ៍ចាប់ពន្លឺ ចរន្តងងឹតកាន់តែធំ សំឡេងរំខានរបស់ photodetector កាន់តែធំ។ ចរន្តងងឹតក៏ត្រូវបានប៉ះពាល់ដោយវ៉ុលប្រតិបត្តិការលំអៀងរបស់ photodiode ពោលគឺវ៉ុលប្រតិបត្តិការលំអៀងកាន់តែធំ ចរន្តងងឹតកាន់តែធំ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ វ៉ុលធ្វើការលំអៀងក៏ប៉ះពាល់ដល់សមត្ថភាពប្រសព្វរបស់ photodetector ដោយហេតុនេះជះឥទ្ធិពលដល់ល្បឿន និងកម្រិតបញ្ជូនរបស់ photodetector។ លើសពីនេះ វ៉ុលលំអៀងកាន់តែធំ ល្បឿន និងកម្រិតបញ្ជូនកាន់តែធំ។ ដូច្នេះ ទាក់ទងនឹងសំឡេងរំខានពីការបាញ់ ចរន្តងងឹត និងដំណើរការកម្រិតបញ្ជូនរបស់ photodiode ការរចនាសមហេតុផលគួរតែត្រូវបានអនុវត្តតាមតម្រូវការគម្រោងជាក់ស្តែង។

2. សំឡេងរំខានភ្លឹបភ្លែតៗ 1/f

សំឡេងរំខាន 1/f ដែលត្រូវបានគេស្គាល់ផងដែរថាជាសំឡេងរំខានភ្លឹបភ្លែតៗ ភាគច្រើនកើតឡើងនៅក្នុងជួរប្រេកង់ទាប ហើយវាទាក់ទងនឹងកត្តាដូចជាពិការភាពសម្ភារៈ ឬភាពស្អាតនៃផ្ទៃ។ ពីដ្យាក្រាមលក្ខណៈវិសាលគមរបស់វា យើងអាចមើលឃើញថាដង់ស៊ីតេវិសាលគមថាមពលរបស់វាមានទំហំតូចជាងគួរឱ្យកត់សម្គាល់នៅក្នុងជួរប្រេកង់ខ្ពស់ជាងនៅក្នុងជួរប្រេកង់ទាប ហើយសម្រាប់រាល់ការកើនឡើង 100 ដងនៃប្រេកង់ សំឡេងរំខានដង់ស៊ីតេវិសាលគមថយចុះជាលីនេអ៊ែរ 10 ដង។ ដង់ស៊ីតេវិសាលគមថាមពលនៃសំឡេងរំខាន 1/f គឺសមាមាត្របញ្ច្រាសទៅនឹងប្រេកង់ ពោលគឺ៖

ក្នុងចំណោមពួកគេ៖

SI(f) : ដង់ស៊ីតេវិសាលគមថាមពលសំឡេងរំខាន

ខ្ញុំ៖ បច្ចុប្បន្ន

ច: ភាពញឹកញាប់

សំឡេងរំខាន 1/f គឺមានសារៈសំខាន់នៅក្នុងជួរប្រេកង់ទាប ហើយចុះខ្សោយនៅពេលដែលប្រេកង់កើនឡើង។ លក្ខណៈនេះធ្វើឱ្យវាក្លាយជាប្រភពដ៏សំខាន់នៃការជ្រៀតជ្រែកនៅក្នុងកម្មវិធីប្រេកង់ទាប។ សំឡេងរំខាន 1/f និងសំឡេងរំខានកម្រិតធំទូលាយ ភាគច្រើនមកពីសំឡេងរំខានវ៉ុលរបស់ឧបករណ៍ពង្រីកប្រតិបត្តិការនៅខាងក្នុងឧបករណ៍ចាប់ពន្លឺ។ មានប្រភពសំឡេងរំខានជាច្រើនទៀតដែលប៉ះពាល់ដល់សំឡេងរំខានរបស់ឧបករណ៍ចាប់ពន្លឺ ដូចជាសំឡេងរំខានពីការផ្គត់ផ្គង់ថាមពលរបស់ឧបករណ៍ពង្រីកប្រតិបត្តិការ សំឡេងរំខានចរន្ត និងសំឡេងរំខានកម្ដៅនៃបណ្តាញធន់ទ្រាំនៅក្នុងការកើនឡើងនៃសៀគ្វីឧបករណ៍ពង្រីកប្រតិបត្តិការ។

៣. សំឡេងវ៉ុល និងចរន្តនៃអំព្លីទ័រប្រតិបត្តិការ៖ ដង់ស៊ីតេវិសាលគមវ៉ុល និងចរន្តត្រូវបានបង្ហាញក្នុងរូបភាពខាងក្រោម៖

នៅក្នុងសៀគ្វីអំព្លីទ័រប្រតិបត្តិការ សំឡេងរំខានចរន្តត្រូវបានបែងចែកជាសំឡេងរំខានចរន្តក្នុងដំណាក់កាល និងសំឡេងរំខានចរន្តបញ្ច្រាស។ សំឡេងរំខានចរន្តក្នុងដំណាក់កាល i+ ហូរតាមរយៈរេស៊ីស្តង់ខាងក្នុងប្រភព Rs ដែលបង្កើតសំឡេងរំខានវ៉ុលសមមូល u1= i+*Rs។ I- សំឡេងរំខានចរន្តបញ្ច្រាសហូរតាមរយៈរេស៊ីស្តង់សមមូល R ដើម្បីបង្កើតសំឡេងរំខានវ៉ុលសមមូល u2= I-* R។ ដូច្នេះនៅពេលដែល RS នៃការផ្គត់ផ្គង់ថាមពលមានទំហំធំ សំឡេងរំខានវ៉ុលដែលបំប្លែងពីសំឡេងរំខានចរន្តក៏មានទំហំធំខ្លាំងដែរ។ ដូច្នេះ ដើម្បីបង្កើនប្រសិទ្ធភាពសម្រាប់សំឡេងរំខានកាន់តែប្រសើរ សំឡេងរំខាននៃការផ្គត់ផ្គង់ថាមពល (រួមទាំងធន់ទ្រាំខាងក្នុង) ក៏ជាទិសដៅសំខាន់សម្រាប់ការបង្កើនប្រសិទ្ធភាពផងដែរ។ ដង់ស៊ីតេវិសាលគមនៃសំឡេងរំខានចរន្តក៏មិនផ្លាស់ប្តូរជាមួយនឹងការប្រែប្រួលប្រេកង់ដែរ។ ដូច្នេះ បន្ទាប់ពីត្រូវបានពង្រីកដោយសៀគ្វី វា ដូចជាចរន្តងងឹតនៃហ្វូតូឌីយ៉ូត បង្កើតជាសំឡេងបាញ់របស់ហ្វូតូឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាបានយ៉ាងទូលំទូលាយ។

៤. សំឡេងរំខានកម្ដៅនៃបណ្តាញធន់ទ្រាំសម្រាប់ការទទួលបាន (កត្តាពង្រីក) នៃសៀគ្វីពង្រីកប្រតិបត្តិការអាចត្រូវបានគណនាដោយប្រើរូបមន្តដូចខាងក្រោម៖

ក្នុងចំណោមពួកគេ៖

k: ថេរបូលតហ្សម៉ាន់ (1.38 × 10-23J/K)

T: សីតុណ្ហភាពដាច់ខាត (K)

R: សំឡេងរំខានកម្ដៅធន់ (អូមស៍) មានទំនាក់ទំនងទៅនឹងសីតុណ្ហភាព និងតម្លៃធន់ទ្រាំ ហើយវិសាលគមរបស់វារាបស្មើ។ យើងអាចមើលឃើញពីរូបមន្តថា តម្លៃធន់ទ្រាំឡើងខ្ពស់ សំឡេងរំខានកម្ដៅកាន់តែធំ។ កម្រិតបញ្ជូនកាន់តែធំ សំឡេងរំខានកម្ដៅក៏កាន់តែធំដែរ។ ដូច្នេះ ដើម្បីធានាថាតម្លៃធន់ទ្រាំ និងតម្លៃកម្រិតបញ្ជូនបំពេញទាំងតម្រូវការឡើង និងតម្រូវការកម្រិតបញ្ជូន ហើយនៅទីបំផុតក៏ត្រូវការសំឡេងទាប ឬសមាមាត្រសញ្ញាទៅសំឡេងរំខានខ្ពស់ ការជ្រើសរើសរេស៊ីស្តង់ឡើងត្រូវពិចារណា និងវាយតម្លៃដោយប្រុងប្រយ័ត្នដោយផ្អែកលើតម្រូវការគម្រោងជាក់ស្តែង ដើម្បីសម្រេចបានសមាមាត្រសញ្ញាទៅសំឡេងរំខានដ៏ល្អនៃប្រព័ន្ធ។

សេចក្តីសង្ខេប

បច្ចេកវិទ្យាកែលម្អសំឡេងរំខានដើរតួនាទីយ៉ាងសំខាន់ក្នុងការបង្កើនប្រសិទ្ធភាពនៃឧបករណ៍ចាប់ពន្លឺ និងឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិច។ ភាពជាក់លាក់ខ្ពស់មានន័យថាសំឡេងរំខានទាប។ ដោយសារបច្ចេកវិទ្យាទាមទារភាពជាក់លាក់ខ្ពស់ជាងមុន តម្រូវការសម្រាប់សំឡេងរំខាន សមាមាត្រសញ្ញាទៅនឹងសំឡេងរំខាន និងថាមពលសំឡេងរំខានសមមូលនៃឧបករណ៍ចាប់ពន្លឺក៏កាន់តែខ្ពស់ឡើងៗផងដែរ។