位置探測器PSD是利用光電二極管表面電阻的光電位置傳感器。與CCD等離散元件探測器不同，PSD可提供連續(xù)位置數(shù)據(jù)、高位置分辨率和高速響應(yīng)。其中，一維PSD具有狹長受光面，并且檢測縱向方向上的位置，適用于位移計(jì)和其他高精度測距應(yīng)用，如光電開關(guān)；二維PSD是一種用于二維位置檢測的位置探測器，可用于雙面和正面分段式型號。
以下是位置探測器PSD的彩頁參數(shù)及常見參數(shù)解釋，包括參數(shù)定義和相關(guān)解析。
一、位置分辨率
位置分辨率即可探測的最小光斑位移。分辨率數(shù)值與PSD的長度和測量系統(tǒng)的帶寬成正比，與PSD的光電流成反比。以二維PSD模塊C10443-01為例，位置分辨率為0.3 μm。
二、位置探測誤差
通過計(jì)算的光斑位置通常和真實(shí)入射位置存在誤差，誤差計(jì)算公式如下：
以濱松二維PSD S5991-01為例，位置探測誤差典型值70μm，測量條件為入射波長900nm，反向偏壓5V，光斑直徑0.2mm以上，該誤差測量值在光敏面的80%的圓內(nèi)獲取。
位置探測誤差會(huì)隨著光斑中心到電氣中心的距離而變化，距離越遠(yuǎn)，誤差越大。以二維PSD模塊C10443-01為例，光斑中心距離電氣中心左右1.5mm時(shí)，位置探測誤差約85μm。
誤差擬合線
位置探測誤差同距離有一定的線性關(guān)系，可以通過線性擬合標(biāo)定的方式進(jìn)行PSD探測誤差的消除。
三、光靈敏度
光靈敏度（單位：A/W）為光電流（單位：A）與特定波長入射光輻射能通量（單位：W）的比值。以S5991-01為例，當(dāng)入射光為峰值波長時(shí)，光靈敏度為0.6 A/W。
四、峰值靈敏度波長
峰值靈敏度波長是指，光譜響應(yīng)中，靈敏度最大值所在的波長。一般來講選擇與待測光波段附近的峰值靈敏度波長，信號輸出更大。
五、光譜響應(yīng)范圍
光譜響應(yīng)范圍的短波下限取決于窗材透過率，長波上限取決于本征材料特性。環(huán)氧樹脂涂料（Epoxy coating）易吸收短波成分，對于波長320nm以下有探測需求的，選擇有機(jī)硅涂料（Silicone coating）。
硅在常溫下的帶隙能為1.24eV。λc = 1240（eV）/Eg (nm)，Eg：帶隙能。因此，長波截止約在1100 nm附近。
六、上升時(shí)間與截止頻率
和光電二極管一樣，PSD的響應(yīng)速度是指產(chǎn)生的載流子作為電流輸出到外部電路的時(shí)間，通常用上升時(shí)間或截止頻率表示，是在探測快速移動(dòng)的光斑或者為了減除背景光而使用脈沖驅(qū)動(dòng)型信號光源時(shí)的重要參數(shù)。
上升時(shí)間定義為輸出信號從峰值的10%上升到90%所需要的時(shí)間。當(dāng)PSD接收到激光二極管等發(fā)射的正弦調(diào)制光波時(shí)，其截止頻率fc定義為，PSD的輸出電流或電壓相比于100%輸出下降3dB時(shí)的頻率。截止頻率（fc）與上升時(shí)間（tr）的換算公式為：tr（ns）=0.35 / fc（GHz）。
對于一般連續(xù)光源，光斑點(diǎn)在目標(biāo)位置能夠停留PSD要求的響應(yīng)時(shí)間，移動(dòng)頻率小于三倍的PSD截止頻率可以使PSD定位更準(zhǔn)。
七、飽和光電流
飽和光電流是指整個(gè)感光面被照射時(shí)所測量的全部光電流。在背景光很強(qiáng)的室外或者信號光很強(qiáng)的情況下使用PSD時(shí)，必須考慮光電流飽和。飽和PSD的輸出導(dǎo)致線性度偏離，PSD將無法正常工作。
避免光電流飽和的措施包括使用濾光片，降低背景光強(qiáng)。也可以使用感光面小的PSD，或者提高反向電壓，還可以降低電極間電阻，或者增大光斑尺寸。
八、極間電阻
極間電阻指的是陽極pin1和陽極pin2之間的電阻，也叫位置電阻（positioning resistance)，它是在電壓為0.1 V的條件下測得的。
分流電阻指的是陽極pin1或陽極pin2與陰極pin3之間的電阻。
九、暗電流
當(dāng)電路中加上了反向電壓（VR）時(shí)，會(huì)一直有電流通過PSD，這個(gè)電流甚至在PSD不感光時(shí)也依然存在，所以稱之為暗電流。
影響暗電流大小的有兩個(gè)因素，一個(gè)是反向電壓，一個(gè)是溫度。
但暗電流本身不是噪聲，暗電流的不確定性（其實(shí)就是來自暗電流的散粒噪聲）才是噪聲。舉個(gè)具體的例子，假設(shè)暗電流為100pA，實(shí)際的暗電流則是會(huì)在100pA左右波動(dòng)，這一時(shí)刻可能是97pA，下一時(shí)刻又變成101pA，這個(gè)不確定性的絕對量會(huì)隨著暗電流的變大而變大，所以暗電流越大，噪聲就越大。
十、終端電容
由于耗盡層的存在，PSD的PN結(jié)中會(huì)形成一個(gè)等效電容，稱作結(jié)電容（Cj）。終端電容（Ct）包含了結(jié)電容（Cj）和封裝時(shí)所產(chǎn)生的寄生電容（package stray capacitance），是一個(gè)更加實(shí)用的數(shù)據(jù)。一般說來，終端電容（Ct）越大，響應(yīng)速度越慢——通俗地理解，電容大了，充放電時(shí)間變長，最終影響PSD輸出信號的時(shí)效性。
以上就是關(guān)于位置探測器PSD的性能參數(shù)解讀，希望在大家選型PSD時(shí)有所幫助。
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