Lucrări de Laborator

1. Calculul sensibilităţii la recepţie

1.1 Calculul puterii zgomotului fotodiodei cu avalanşă.

Zgomotul de alice a FD sau zgomotului în FD cu avalanşă îl vom calcula conform expresiei:

I2zgFDA=2qIîntM3BJ1 (A2) ;

unde:

q-sarcina electronului;

Iînt-curentul la întuneric a FDA;

B-viteza de transmisie;

M3-coeficientul de amplificare a purtătorilor de sarcină;

J1=J3=1,11.

1.2 Calculul puterii zgomotului rezistorului sarcinii sau circuitului cu reacţie pentru amplificatorul preliminar în baza tranzistorului bipolar

I2zgR=4kTR-1J1 B (A2);

unde kT este produsul dintre constanta Boltzman şi temperatura absolută

(k=1,38•10-23 J/K, T=300K);

Mărimea rezistorului sarcinii sau reacţiei se alege reieşind din condiţia, căcontribuţia lui în PEZ sumară a MOR nu depăşeşte 10%, adică:

(Ω);

CM şi Cint-capacităţile cerespunzător de montaj şi de intrare a amplificatorului preliminar (CM=1...2 pF).

C∑=CD+CM+Cb.c+Cb.e-capacitatea sumară la intrarea amplificatorului preliminar;

Cb.c-capacitatea dintre bază şi colector TB;

Cb.e-capacitatea dintre bază şi emitor TB.

1.3 Calculul puterii zgomotului amplificatorului preliminar în baza tranzistorului bipolar

Formula pentru calcularea puterii zgomotului amplificatorului preliminar I2zgTB pe baza tranzistorului bipolar (TB) este următoarea:

I2zgTB=a1J1B+4π2J3B3a2 (A2);

unde:

(A2/Hz);

(A2/Hz);

(A/V)-panta caracteristicii pentru curentul colector Ic;

(Ω)-impendanţa dinamică de intrare a TB pentru curentul bazei;

-coeficientul static de amplificare a tranzistorului după curent.

Puterea echivalentă a zgomotului amplificatorului preliminar o determinăm prin sumare la intrare MOR a puterii zgomotului FD, rezistorul sarcinii sau reacţie şi amplificatorului preliminar, adică:

I2zg= I2zgFDA+ I2zgR+ I2zgTB (A2).

1.4 Calculul puterii şi nivelul de zgomot la receptor

Calculul puterii şi nivelul de zgomot la recepţie se efectuiază corespunzător conform expresiei:

(W) ;

p0=30+10lg(P0) (dBm).

DETERMINAREA APERTURII NUMERICE, A FRECVENŢEI NORMATE ŞI A NUMARULUI DE MODE

Calculul îl vom executa pentru valorile:

n =1,475;

n =1,465;

=1,25;

d =50

Deoarece în cazul dat avem d > şi diferenţa dintre indicii de refracţie mică vom utiliza F.O. multimod gradata. Pentru transmiterea semnalelor FO se utilizează un fenomen cunoscut de reflexie internă totală la hotarul de separare a doua medii dielectrice(n >n ), unghiul reflexiei totale interne fiind:

sin φn = [6]

Valorile n , λ si d ( pentru exemplul dat )sunt în tab.1

Astfel, prin FO se vor transmite efectiv numai razele, incluse în interiorul unghiului θA (fig.5), mărimea căruia este determinată de unghiul reflexiei interne totale φn Acest unghi intern se caracterizează de apertura numerică.

NA=n sinθA [7]

sau la inducerea razei din aer n =1

NA = sinθA = [8]

unde n0, n1, n2-indicii de refracţie a aerului, miezului şi a învelişului corespunzător. Razele, care cad pe miezul FO în afara unghiului θA (vezi fig.5,razele 2 si 3),

formează aşa numitele unde spaţiale, care sunt parazitare, şi iau energia undei de miez.

Trebuie de avut în vedere, că din totalitatea razelor optice în limitele unghiului de reflexie internă completă pentru FO data, numai un număr limitat de raze cu unghiuri discrete, pot forma unde dirijate, care sunt numite mode de undă.