Σχεδιασμός ενισχυτή φωτοδιόδου μικρού θορύβου - Συγκριτική μελέτη απόδοσης δύο κυκλωμάτων

Κοτσόργιος, Σταμάτιος; Kotsorgios, Stamatios

dc.contributor.author	Κοτσόργιος, Σταμάτιος	el
dc.contributor.author	Kotsorgios, Stamatios	en
dc.date.accessioned	2022-10-07T10:36:23Z
dc.date.available	2022-10-07T10:36:23Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/55869
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.23567
dc.rights	Default License
dc.subject	Φωτοδίοδος	el
dc.subject	Θόρυβος	el
dc.subject	Ενισχυτής	el
dc.subject	Προσομοίωση	el
dc.subject	Κύκλωμα	el
dc.subject	Photodiode	en
dc.subject	Noise	en
dc.subject	Opamp	en
dc.subject	Amplifier	en
dc.subject	Simulation	en
dc.title	Σχεδιασμός ενισχυτή φωτοδιόδου μικρού θορύβου - Συγκριτική μελέτη απόδοσης δύο κυκλωμάτων	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Ηλεκτρονική	el
heal.classification	Electronics	en
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2022-06-14
heal.abstract	Η παρουσία των φωτοδιόδων στις ζωές των ανθρώπων αυξάνεται διαρκώς λόγω του μεγάλου εύρους λειτουργιών τους σε συνδυασμό με την ακατάπαυστη τεχνολογική ανάπτυξη της κοινωνίας. Χρησιμοποιούνται σε ποικιλία καθημερινών, επιστημονικών και τη βιομηχανικών εργασιών. Από συμπαγείς δίσκους, ανιχνευτές καπνού, ιατρικές συσκευές, δέκτες για συσκευές τηλεχειρισμού υπέρυθρων, κάμερες, φωτοαισθητήρες μέχρι και την αστρονομία ή την φασματοσκοπία οι φωτοδίοδοι αποτελούν βασικό ηλεκτρονικό εξάρτημα σε πληθώρα κυκλωμάτων. Σε αυτή την μελέτη θα απομονωθεί το κομμάτι της ενίσχυσης και της εξάλειψης του θορύβου του σήματος εξόδου των φωτοδιόδων καθώς ακολουθεί κατασκευή πλακέτας σύμφωνα με τα ηλεκτρονικά δεδομένα που αντλούνται από το περιβάλλον προσομοίωσης LT Spice. Η διπλωματική ξεκινάει με την σύντομη αναφορα και ανάλυση του θεωρητικού υποβάθρου απαραίτητου για την κατανόηση των αποτελεσμάτων. Αρχικά, εμβαθύνεται η γενική έννοια του θορύβου και οι βασικοί τρόποι αντιμετώπισης του με ηλεκτρονικά φίλτρα και στην συνέχεια ακολουθεί θεωρία για τα εξαρτήματα που θα χρησιμοποιηθούν, ονομαστικά αυτή των opamps και των φωτοδιόδων. Εξίσου σημαντική είναι η κατανόηση της έννοιας του φωτός και του ορατού φάσματος αυτού που ακολουθεί. Στο δεύτερο μέρος γίνεται σύγκριση των τοπολογιών ενός και τριών ολοκληρωμένων που προσομοιώθηκαν ενώ εξηγείται διεξοδικά ο ορισμός του ενισχυτή διαπερατότητας και των εξισώσεων που τον διέπουν. Αναλύεται επίσης ο τρόπος επιλογής αντιστάσεων και πυκνωτών για την ολοκλήρωση του κυκλώματος. Παρουσιάζονται επίσης οι περιορισμοί εύρους ζώνης των συνδέσεων και ενδεικτικά συγκρίνονται φωτοδίοδοι και opamps που μπορούν να βρεθούν στην αγορά. Στην συνέχεια, γίνεται αναλυτική μελέτη και υπο- λογισμός του θορύβου των δύο τοπολογιών χρησιμοποιώντας την αρχή της επαλληλίας. Μέτα το πέρας της θεωρητικής ανάλυσης έπονται προσομοιώσεις και τα αποτελέσματα αυτών για σύγκριση. Για την ορθή προσομοίωση του θορύβου και των φωτοδιόδων απαιτείται μεμονωμένη ανάλυση και ακολουθεί συνδυασμός αυτών σε πληθώρα κυκλωμάτων.	el
heal.abstract	The presence of photodiodes in people’s lives is constantly increasing due to the wide range of their functions in conjunction with the relentless technological devel- opment of society. They are used in a variety of daily, scientific and industrial work. From compact discs, smoke detectors, medical devices, receivers for infrared remote control devices, cameras, light sensors to astronomy or spectroscopy, photodiodes are a key electronic component in a variety of circuits. In this study, the part of amplifying and eliminating the noise of the photodiode’s output signal will be isolated as follows: construction of a board according to the electronic data drawn from the simulation environment of LT Spice. The dissertation begins with a brief report and analysis of the theoretical back- ground necessary to understand the results. First, the general concept of noise and the basic ways of dealing with it with electronic filters is deepened and followed by theory about the components that will be used, namely that of opamps and pho- todiodes. Equally important is understanding the concept of light and the visible spectrum that follows. Afterwards, the noise of the two topologies is studied in detail and calculated using the principle of overlap. The second part compares the topologies of one or three opamps that were sim- ulated while explaining in detail the definition of the permeability amplifier and the equations that govern it. The way of selecting resistors and capacitors for the com- pletion of the circuit is also analyzed. The bandwidth limitations of the connections are also presented and the photodiodes and opamps that can be found in the market are compared. At the end of the theoretical analysis, simulations and their results are shown in contrast. The correct simulation of noise and photodiodes requires a single analysis and is followed by a combination of these in a variety of circuits.	en
heal.advisorName	Πολιτόπουλος, Κωνσταντίνος	el
heal.advisorName	Politopoulos, Konstantinos	en
heal.committeeMemberName	Παπανάνος, Ιωάννης	el
heal.committeeMemberName	Papananos, Ioannis	en
heal.committeeMemberName	Χριστοφόρου, Ευάγγελος	el
heal.committeeMemberName	Hristoforou, Evangelos	en
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών. Τομέας Ηλεκτρομαγνητικών Εφαρμογών Ηλεκτροοπτικής και Ηλεκτρονικών Υλικών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	94 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false