Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Ишанин Г.Г. -> "Источники и приемники излучения" -> 76

Источники и приемники излучения - Ишанин Г.Г.

Ишанин Г.Г., Панков Э.Д., Андреев А.Л. Источники и приемники излучения — Спб.: Политехника, 1991. — 240 c.
ISBN 5-7325-0164-9
Скачать (прямая ссылка): istochnikiizlucheniya1991.djvu
Предыдущая << 1 .. 70 71 72 73 74 75 < 76 > 77 78 79 80 81 82 .. 94 >> Следующая

Для вычисления величин выражения (6.22) используют следующие формулы.
<^ш. т = УГТ.
Здесь qT — среднее число темновых электронов,
qT = гтЛэпТн/е,
195
где гт — средняя плотность темнового тока накопления зарядов, характерная для используемого полупроводникового материала при рабочей температуре кристалла; Аэл — площадь элемента; Тн — время накопления заряда.
<*ш.ф = У1ф-Здесь <7ф — среднее число фоновых зарядов,
<7ф = 1фАалТщ/в,
*"ф “ F (ЛвхТо//о)> Р — ^-эфф^абс (^-шах) = J I-фЛ, (A) Sagc (^) dX,
где — средняя плотность тока накопления фоновых зарядов в ячейках ФПУ; Авх — эффективная площадь входного зрачка объектива ФПУ; т0 — коэффициент пропускания объектива; /0 — фокусное расстояние объектива; Ьэфф — эффективная яркость фона; Sa6c (Amax) — максимальное значение спектральной чувствительности ФПЗС; Ьфх (Я) — спектральная плотность яркости фона; 5абс М — абсолютная спектральная чувствительность ФПУ; и Я2 — границы пропускания оптического фильтра, определенные с учетом спектральной плотности силы излучения наблюдаемых объектов, спектрального коэффициента пропускания атмосферы и спектральной чувствительности ФПУ.
<Тш. с = УЖ-
Здесь qc — среднее значение сигнального заряда от объекта; в частности, для точечного объекта
Яе ъ/е,
iс = G [-^BXT0/(Li4an)]; х%
G — 1е Эфф5 (Атах) = | /ех (?i) Sa6c (^) Т-атм (А>) dA,,
где ic — средняя плотность тока накопления сигнального заряда; L — дистанция наблюдения; /еэфф —эффективная сила излучения объекта, определяемая с учетом спектральной чувствительности ФПУ и спектрального коэффициента пропускания атмосферы; 1ех (Я) — спектральная плотность силы излучения; Татм (А.) — спектральный коэффициент пропускания атмосферы.
® ш. г =
где Лт — коэффициент относительного разброса темновых токов по кристаллу ФПУ,
— “g- (qT max <7т Шп)/(?т max “Ь Qt min)-
196
Для поверхностного канала переноса
0Ш. п = {2NkTAajlNU' с In 2)1/2,
где N — число актов передачи заряда, определяемое положением анализируемой точки изображения на фоточувствительной поверхности ФПЗС; k—постоянная Больцмана; Т— абсолютная температура; Nu, с—плотность поверхностных состояний; для ФПЗС с объемным каналом
Г * 11/2
<тш.п= 12NVZ 2 No. с (*) exp (—tcfrk) [ 1 — ехр(— tjtk ]| ,
где Vc — объем, заполненный зарядом переноса; N0. с(*) — плотность объемных состояний k-ro уровня; — постоянная времени генерации k-ro уровня; /0 — время считывания одного зарядового пакета, обратно пропорциональное тактовой частоте опроса элементов /х.
При условии, что установочный шум транзистора сброса и шумы вида 1// подавлены с помощью схемы двойной коррелированной выборки (см. ниже), выражение для оценки числа шумовых электронов выходного устройства имеет вид
^Ш. В. У ~ у У/т»
где еш — эквивалентное шумовое напряжение встроенного усилителя на полевом транзисторе, нВ-Гц-1/2; Св.у — суммарная емкость выходного диода и входа усилителя, пф; /т — тактовая частота опроса элементов, мГц.
Одной из важнейших характеристик ФПЗС является частотноконтрастная характеристика (ЧКХ). ЧКХ ФПЗС в горизонтальном и вертикальном направлениях может быть аппроксимирована следующими выражениями:
sin (nfy Ay)
ц? (/*) -1 Sin^itx) 1; W{fv)
iify Ау
(6.23)
где fx и fy — пространственные частоты входного оптического гармонического сигнала на фоточувствительной площадке; Ах и Ду — пространственные периоды ПЗС-структуры секции накопления в вертикальном и горизонтальном направлениях соответственно.
Выражения (6.23) справедливы при условии, что распределение чувствительности в пределах элемента считается постоянным, а элементы близко расположены друг к другу. Однако на практике наибольшая пространственная частота, которая может быть передана приемником с дискретной структурой, в соответствии с теоремой Найквиста равна половине периода следования элементов.‘Это обстоятельство следует иметь в виду при выборе масштаба изображения на фоточувствительной площадке. На частоте Найквиста амплитуда сигнала составляет приблизительно 64%
197
от максимального значения, соответствующего нулевой пространственной частоте.
Вместо ЧКХ иногда удобно пользоваться таким параметром, как разрешающая способность R, выраженная в числе раздельно разрешаемых линий на единицу длины. Геометрический предел разрешающей способности
Rх шах ~ 0,5/Ах, Ry max = 0,5(Ay.
Реальное значение R зависит от контраста изображения, чувствительности ФПЗС, степени взаимного влияния элементов, от искажений зарядового рельефа при переносе, обусловленных ограниченной эффективностью переноса, а также уровнем шумов ФПЗС.
Коэффициент взаимного влияния (связи) элементов &ов характеризуется отношением напряжения сигнала с неосвещенного элемента к напряжению фотосигнала с соседнего элемента на линейном участке световой характеристики и при номинальном значении питающих и управляющих напряжений.
Коэффициент неэффективности переноса определяется выражением (6.20).
При реализации на основе ФПЗС высокоточных оптико-электронных приборов следует принимать во внимание коэффициент относительного разброса чувствительности элементов по рабочей площадке
Предыдущая << 1 .. 70 71 72 73 74 75 < 76 > 77 78 79 80 81 82 .. 94 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed