第一章自光电二极管列阵
光电成像原理复习指南(含答案)
复习指南注：答案差不多能在书上找到的都标注页数了，实在找不到的或者PPT上的才打在题后面了，用红色和题干区分。
特此感为完善本文档所做出贡献的各位大哥。
(页码标的是白廷柱、金伟其编著的光电成像原理与技术一书)1.光电成像系统有哪几部分组成?试述光电成像对视见光谱域的延伸以及所受到的限制(长波限制和短波限制)。
(辐射源，传输介质，光学成像系统，光电转换器件，信息处理装置。
P2-4)答:辐射源，传输介质，光学成像系统，光电转换器件，信息处理装置。
[1]电磁波的波动方程该方程电磁波传递图像信息物空间和像空间的定量关系，通过经典电磁场理论可以处理电磁波全部的成像问题[2]收到的限制：当电磁波的波长增大时，所能获得的图像分辨力将显著降低。
对波长超过毫米量级的电磁波而言，用有限孔径和焦距的成像系统所获得的图像分辨力将会很低。
因此实际上己排除了波长较长的电磁波的成像作用。
目前光电成像对光谱长波阔的延伸仅扩展到亚毫米波成像。
除了衍射造成分辨力下降限制了将长波电磁波用于成像外，用于成像的电磁波也存在一个短波限。
通常把这个短波限确定在X 射线(Roentgen 射线)与y 射线(Gamma 射线)波段。
这是因为波长更短的辐射具有极强的穿透能力，所以，宇宙射线难以在普通条件下聚焦成像。
2.光电成像技术在哪些领域得到广泛的应用?光电成像技术突破了人眼的哪些限制?(P5)答：[1]应用：(1)人眼的视觉特性(2)各种辐射源及目标、背景特性(3)大气光学特性对辐射传输的影响(4)成像光学系统(5)光辐射探测器及致冷器(6)信号的电子学处理(7)图像的显示[2]突破了人眼的限制:(1)可以拓展人眼对不可见辐射的接受能力(2)可以拓展人眼对微弱光图像的探测能力(3)可以捕捉人眼无法分辨的细节( 4)可以将超快速现象存储下来3.光电成像器件可分为哪两大类?各有什么特点?(P8)固体成像器件主要有哪两类?(P9，CCD CMOS)答：[1]直视型：用于直接观察的仪器中，器件本身具有图像的转换、增强及显示等部分，可直接显示输出图像，通常使用光电发射效应，也成像管.[2]电视型：于电视摄像和热成像系统中。
光电二极管阵列电路
光电二极管阵列电路
光电二极管阵列电路是一种常用于电子设备中的电路，其作用是
将光信号转化为电信号。
本文将从以下几个方面介绍光电二极管阵列
电路的相关知识。
一、光电二极管的基本原理
光电二极管是一种能够将光信号转换为电信号的设备，其基本原
理是利用半导体材料的光敏效应来进行光电转换。
当光线照射到光电
二极管上时，其内部的半导体材料会产生电荷，从而产生电流。
二、光电二极管阵列电路的组成
光电二极管阵列电路由多个光电二极管通过各自的输出端与集中
式输出器相连，形成一个并联的电路，一般而言，光电二极管的阵列
电路中需要包含对光信号的放大电路、滤波电路、开关电路等。
三、光电二极管阵列电路的应用领域
光电二极管阵列电路广泛应用于数据通信与图像传输等领域，例
如数码相机、光电测量系统、扫描仪等。
四、光电二极管阵列电路的优点和缺点
光电二极管阵列电路具有响应速度快、精度高、频段宽等优点，
但其阵列性质会导致系统对外界环境抗干扰性能不佳、价格高等缺点。
五、光电二极管阵列电路的发展趋势
随着科技的不断进步，光电二极管阵列电路在未来的发展中将继
续向着小型化、集成化的方向发展，同时在滤波、增强信噪比、提高
灵敏度等方面也将有所创新。
综上所述，光电二极管阵列电路作为一种重要的电路组成元件，
在现代电子设备中发挥着重要的作用。
了解其基本原理和应用领域，
以及其优缺点和发展趋势，有助于我们更好地应用它们。
《光电探测与信号处理》课程教学大纲
《光电探测与信号处理》课程教学大纲课程编号：ABJD0518课程中文名称：光电检测技术课程英文名称:Photoe1ectricDetectionandSigna1Processing课程性质：专业选修课课程学分数：3学分课程学时数：48学时授课对象：电子科学与技术专业本课程的前导课程：半导体物理学、光电子学、数字电路、模拟电路一、课程简介介绍光电检测系统的构成和应用基础知识。
重点叙述了光电检测过程中常用的光源和各种性能的探测器，并对目前光电子学的前沿技术作了简单介绍。
二、教学基本内容和要求第一章光电探测基础主要教学内容：(I)x光电系统描述；(2)、光电探测器的物理效应；(3)、光电探测器性能参数；(4)、探测器主要性能参数测试。
教学要求：掌握光的概念及有关参量，了解物体热辐射，理解辐射度参量与光度参量的关系。
理解光电技术中涉及的光学基本定律，掌握光强、光通量和照度的单位。
重点：光电探测器的物理效应难点：光电探测器的噪声第二章点探测器主要教学内容：(1)、光电检测器件概念和特点；(2)、光电检测器件基本特性参数；(3)、光电管、光电倍增管；(4)、半导体光电器件■光敏电阻，光电池，光敏二极管，光敏三极管；(5)、光电象限探测器和位敏探测器；(6)、光热探测器。
教学要求：掌握光电检测器件的特性参数，光电倍增管及半导体光电检测器件的原理、特性和应用。
重点：各种半导体光电器件的工作原理。
难点：光电象限探测器和位敏探测器的工作原理°第三章直接探测和外差探测主要教学内容：(1)、直接探测系统的性能分析；(2)、提高输入信噪比的光学方法；(3)、光频外差探测的基本原理；(4)、光频外差探测的信噪比分析；(5)、光频外差探测系统。
教学要求：了解直接探测系统和外差探测系统的特点，熟悉提高信噪比的方法，掌握维纳滤波器和匹配滤波器的结构和设计原理。
重点：提高输入信噪比的光学方法难点：取样积分器和光子计数的工作原理，第四章像探测器主要教学内容：（I）x真空摄像管；（2）、自扫描光电二极管阵列；（3）、CCD摄像器件；（4）、电荷注入器件CID；（5）、CMe）S图像传感器；（6）、固体图像传感器主要特性参数。
2020年国家开放大学电大《传感器与测试技术(本)》网络核心课形考网考作业及答案
最新国家开放大学电大《传感器与测试技术（本）》网络核心课形考网考作业及答案100%通过考试说明：2018年秋期电大把《传感器与测试技术》网络核心课纳入到“国开平台”进行考核，它共有四个形考任务，针对该门课程，本人汇总了该科所有的题，形成一个完整的标准题库，并且以后会不断更新，对考生的复习、作业和考试起着非常重要的作用，会给您节省大量的时间。
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形考作业1一、判断题（共20小题，每小题5分，共100分）题目11．测试技术在自动控制系统中也是一个十分重要的环节。
选择一项：对错题目22．金属应变片的灵敏系数比应变电阻材料本身的灵敏系数小。
选择一项：对错题目33．热敏电阻传感器的应用范围很广，但是不能应用于宇宙飞船、医学、工业及家用电器等方面用作测温使用。
选择一项：对错题目44．电容式传感器的结构简单，分辨率高，但是工作可靠性差。
选择一项：对错题目55．电容式传感器可进行非接触测量，并能在高温、辐射、强烈振动等恶劣条件下工作。
选择一项：对错题目66．电容式传感器不能用于力、压力、压差、振动、位移、加速度、液位的测量。
选择一项：对错题目77．电感传感器的基本原理不是电磁感应原理。
选择一项：对错题目88．电感式传感器可以将被测非电量转换成线圈自感系数L 或互感系数M的变化，再由测量电路转换为电压或电流的变化量输出。
选择一项：对错题目99．互感传感器本身是变压器，有一次绕组圈和二次绕组。
选择一项：对错题目1010．差动变压器结构形式较多，有变隙式、变面积式和螺线管式等，但其工作原理基本一样。
选择一项：对错题目1111．传感器通常由敏感器件、转换器件和基本转换电路三部分组成。
选择一项：对错题目1212．电容式传感器是将被测量的变化转换成电容量变化的一种传感器。
选择一项：对错题目1313．电阻应变片的绝缘电阻是指已粘贴的应变片的引线与被测试件之间的电阻值。
光电二极管阵列使用方法
光电二极管阵列使用方法
光电二极管阵列是一种常见的光电检测器件，其可广泛应用于工业控制、光电
传感、光通信等领域。
下面将介绍光电二极管阵列的使用方法。
1. 预备工作：首先，检查所使用的光电二极管阵列是否完好无损，检查接线是
否正确。
确保光电二极管阵列的接口与使用设备的接口相匹配。
2. 光源选择：根据实际需求选择合适的光源。
光源可以是LED灯、激光器等，在选择光源时需确保其波长与光电二极管阵列的响应波段相一致。
3. 连接光源：将选择的光源适当连接到光电二极管阵列的输入端。
确保连接的
稳固可靠，防止接触不良导致信号干扰。
4. 输出信号采集：将光电二极管阵列的输出端连接至信号采集设备。
可以使用
模数转换器、数据采集卡等设备来采集光电二极管阵列的输出信号。
5. 灵敏度调节：根据实际需求，调整光电二极管阵列的灵敏度。
灵敏度可以通
过调整光电二极管阵列的工作电压、工作电流以及配套电路等来实现。
6. 实时检测：开启光源，观察光电二极管阵列的输出信号。
根据不同实际应用
需求，可以使用示波器、数据采集软件等设备来实时检测并记录输出信号的变化。
7. 维护保养：定期清洁光电二极管阵列的表面，防止灰尘或污渍影响其工作效果。
此外，定期检查连接线路是否松动，保证设备的正常工作。
光电二极管阵列的使用方法需要根据不同的应用场景进行调整和优化。
以上介
绍的步骤是基本的使用指南，希望能对您有所帮助。
请确保在操作光电二极管阵列时注意安全，避免触电和光源对眼睛的伤害。
《 光电检测技术 》教学大纲
《光电检测技术》教学大纲课程代码：课程中文名：光电检测技术课程英文名：课程类别：专业技术科适用专业：光伏材料应用、光伏发电应用、电子技术等专业课程学时： 48学时课程学分： 3学分一、课程的专业性质、地位和作用（目的）1、性质：必修2、地位：光电检测技术是光学与电子学技术相结合而产生的一门新型检测技术，它是利用电子技术对光学信息进行检测，并进一步传递、存储、控制、计算和显示。
光电检测技术是现代检测技术最重要的手段和方法之一。
3、作用：通过本课程的教学，使学生了解和掌握各种光电器件的结构、工作原理、工作过程、工作特性及其基本的应用，培养学生通过了解器件的性能特点来搭建检测系统的能力，培养学生学习的能力和综合运用知识的能力，培养学生理论联系实际的学风和科学态度，提高学生的分析处理实际问题的能力，为以后的工作和学习打下基础。
二、教学内容、学时分配和教学的基本要求第一章光电检测应用中的基础知识6学时，其中理论教学 6 学时，实践或其他教学0 学时1.1 辐射度学和光度学基本概念1.2 半导体基础知识1.3 基本概念1.4 光电探测器的噪声和特性参数重点:辐射度学和光度学基本概念难点:光电探测器的噪声和特性参数教学要求:本章介绍了光电检测应用中的基础知识，要求学生对基本概念有理解，进而掌握光电探测器的噪声及特性参数第二章光电检测中的常用光源3学时，其中理论教学3学时，实践或其他教学0学时2.1 光源的特性参数2.2 热辐射源2.3 气体放电光源2.4 固体发光光源2.5 激光器重点：光源的特性参数难点：气体、固体发光光源和激光器的工作原理教学要求:本章要求学生掌握各种固体发光的工作原理及其应用第三章结型光电器件 6 学时，理论教学6 学时，实践或其他教学0学时3.1 结型光电器件工作原理3.2 硅光电池3.3 硅光电二极管和硅光电三极管3.4 结型光电器件的放大电路3.5 特殊结型光电二极管3.6 结型光电器件的应用举例——光电耦合器件重点：结型光电器件的工作原理；硅光电池的工作原理及特性；硅光电二极管和硅光电三极管的性能比较难点：结型光电器件的放大电路及应用举例——光电耦合器件教学要求：要求学生掌握硅光电池的工作原理；硅光电二极管和硅光电三极管的性能比较及结型光电器件的放大电路及应用——光电耦合器件第四章光电导器件6学时，其中理论教学 6 学时，实践或其他教学0学时4.1光敏电阻的工作原理4.2 光敏电阻的主要性能参数4.3 光敏电阻的偏置电路和噪声4.4 光敏电阻的特点和应用重点：光敏电阻的工作原理和特性参数难点：光敏电阻的应用教学要求：要求学生掌握光敏电阻的工作原理及性能参数及光敏电阻的应用第五章真空光电器件3学时，其中理论教学3学时，实践或其他教学0学时5.1 光电阴极5.2 光电管与光电倍增管5.3 光电倍增管的主要特性参数5.4 光电倍增管的供电和信号输出电路5.5 微通道板光电倍增管5.6 光电倍增管的应用重点：光电管与光电倍增管的工作原理、特性参数难点：光电倍增管的供电和信号输出电路及应用教学要求：要求学生掌握光电管与光电倍增管的工作原理、特性参数及实际应用第六章真空成像器件3学时，其中理论教学3学时，实践或其他教学0学时6.1像管6.2常见像管6.3摄像管6.4光导靶和存储靶6.5摄像管的特性参数6.6摄像管的发展方向重点：像管与摄像管的工作原理难点：光导靶和存储靶的原理及摄像管的特性参数教学要求：要求学生掌握像管与摄像管的工作原理及特性参数第七章固体成像器6学时，其中理论教学 6 学时，实践或其他教学0学时7.1 电荷耦合器件7.2 电荷耦合器件的分类7.3 CCD摄像机分类7.4 CCD的特性参数7.5 自扫描光电二极管阵列7.6 固体摄像器件的发展现状和应用重点：电荷耦合器件的工作原理；CCD的特性参数难点：自扫描光电二极管阵列教学要求：要求学生掌握CCD固体成像器件的工作原理第八章红外辐射与红外探测器6学时其中理论教学 6 学时，实践或其他教学0学时8.1 红外辐射的基础知识8.2 红外探测器8.3 红外探测器的性能参数及使用中应注意的事项8.4 红外测温8.5 红外成像8.6 红外无损检测8.7 红外探测技术在军事上的应用重点：红外探测器的工作原理、性能参数及使用中应注意的事项难点：红外探测器的具体应用教学要求：要求学生掌握红外辐射的基础知识，并掌握红外探测器的各种具体应用第九章光导纤维与光纤传感器6学时其中理论教学 6 学时，实践或其他教学0学时9.1 光导纤维基础知识9.2 光导纤维的应用9.3 光纤传感器的分类及构成9.4 功能型光纤传感器9.5 非功能型光纤传感器重点：光导纤维的基础知识及功能型光纤传感器的工作原理难点：非功能型光纤传感器的工作原理教学要求：要求学生掌握光导纤维的基础知识，并掌握光纤传感器的工作原理第十章太赫兹波的产生与检测3学时其中理论教学 3 学时，实践或其他教学0学时10.1 概述10.2 THz辐射光谱学10.3 THz辐射成像重点：THz辐射成像的原理难点：THz辐射成像的原理教学要求：要求学生掌握THz辐射成像的原理三、各章节教学课时分配表本课程各部分教学内容计划学时数分配如下：四、课程的考核办法和成绩评定：1、考试 2.笔试（闭卷）3.平时成绩比重：平时成绩（包括考勤、作业、答疑、课堂练习、课外实验、等）占30%4.期末成绩比重:卷面考试占70%。
《自光电二极管列阵》课件
这份课件将介绍自光电二极管列阵的基本原理、应用场景和未来发展前景。
光电二极管基础
光电二极管是一种将光信号转换为电信号的器件。本节将介绍它的结构和基本工作原理。
结构
光电二极管的典型结构包括p-n结、引线、玻 璃保护窗等部分。
原理
光照射到p-n结上，电子-空穴对会被激发并分 离，从而产生电流。
• 2Y0Y1L8i.et al., "A comprehensive review of photodetectors for medical imaging," Physics in Medicine & Biology, vol. 64, no. 14, 2019.
总结
本课程介绍了自光电二极管列阵技术的基本原理和应用，还对其发展趋势进行了探讨。
自光电二极管列阵技术
自光电二极管列阵是一种将多个光电二极管按特定布局排列的技术，具有以下特点。
高精度
自光电二极管列阵采用微纳加工技术，具 有较高的制造精度。
高灵敏度
与单个光电二极管相比，自光电二极管列 阵具有更高的光信号检测灵敏度。
自光电二极管列阵的应用
自光电二极管列阵在多个领域都有广泛应用，包括以下三个领域。
1
光通信
自光电二极管列阵可以用于高速光信号检测和解调，广泛应用于光纤通信系统中。
2
光雷达
自光电二极管列阵可以用于高分辨率光雷达系统中，有助于实现高精度三维成像。
3
红外成像
自光电二极管列阵也可以用于红外成像等领域，在军事、安防等领域具有广泛应 用。
参考文献
以下是该领域的一些相关文献和研究论文，供读者参考。
1 优点
02电子线路《第一章第二节晶体二极管整流电路》(陈其纯主编)
（2）v1负半周时，T次级A点电位低于B点电位，在v2b的 作用下，V2导通（V1截止），iV2自上而下流过RL； 可见，在v1一周期内，流过二极管的电流iV1 、iV2叠加形 成全波脉动直流电流 iL，于是RL两端产生全波脉动直流电压 vL。故电路称为全波整流电路。
3．负载和整流二极管上的电压和电流 （1）负载电压VL
3．负载和整流二极管上的电压和电流 （1）负载电压VL
VL = 0.45 V2
（2）负载电流IL
V L 0.45V 2 IL RL RL
（1.2.1）
（ 1 .2.2）
（3）二极管正向电流IV和负载电流IZ 0.45V 2 （1.2.3） IV IL RL （4）二极管反向峰值电压VRM
（2）v1负半周时，T次级A点电位低于B点电位，在v2b的 作用下，V2导通（V1截止），iV2自上而下流过RL； 可见，在v1一周期内，流过二极管的电流iV1 、iV2叠加形 成全波脉动直流电流 iL，于是RL两端产生全波脉动直流电压 vL。故电路称为全波整流电路。
3．负载和整流二极管上的电压和电流 （1）负载电压VL
1.2.1 单相半波整流电路 1．电路 如图（a） V ：整流二极管，把交流 电变成脉动直流电； T：电源变压器，把v1变成 整流电路所需的电压值v2。
动画 单相半波整流电路
2．工作原理 设v2为正弦波，波形如图1.2.1（b）所示。 （1）v2正半周时，A点电位高于B点电位，二极管V正偏 导通，则vL≈v2； （2）v2负半周时，A点电位低于B点电位，二极管V反偏截 止，则vL≈0。 由波形可见，v2一周期内，负载只用单方向的半个波形， 这种大小波动、方向不变的电压或电流称为脉动直流电。上述 过程说明，利用二极管单向导电性可把交流电v2变成脉动直流 电vL。由于电路仅利用v2的半个波形，故称为半波整流电路。
二极管阵列
二极管阵列检测器
简介
二极管阵列检测器（Diode array detctor，DAD）是20世纪80年代出现的一种光学多通道检测器。
在晶体硅上紧密排列一系列光电二极管，每一个二极管相当于一个单色器的出口狭缝，二极管越多分辨率越高，一般是一个二极管对应接受光谱上一个纳米谱带宽的单色光。
工作原理
复色光通过样品池被组分选择性吸收后再进入单色器，照射在二极管阵列装置上，使每个纳米波长的光强度转变为相应的电信号强度，即获得组分的吸收光谱，从而获得特定组分的结构信息，有助于未知组分或复杂组分的结构确定。
许多色谱工作站可将两张图谱绘在一张三维坐标图上而获得三维光谱一色谱图，也可进行峰纯度检查。
以峰纯度数值说明某个色谱峰的纯度，数值越高，色谱峰为单峰的可能性越大；数值越低，色谱峰为重叠峰的可能性越大，用于指导色谱分离条件的摸索。
随着化学计量学的发展，将色谱信息和相对应的光谱信息相结合，按一定的数学模型处理，能解决重叠峰的识别和定量难题。
但DAD检测器的灵敏度比通常的UA检测器约低一个数量级。
所以单纯用于含量测定或杂质检查时，还是采用UA检测器为好。
主要优点
1、灵敏度高
2、噪音低
3、线性范围宽
4、对流速和温度的波动不灵敏，适用于梯度洗脱及制备色谱
缺点
1、只能检测有紫外吸收的物质
2、流动相的选择有一定限制，流动相的截止波长必须小于检测波长
适用范围
大多数有紫外吸收的化合物。
宽动态范围的nmos光电二极管阵列
宽动态范围的nmos光电二极管阵列是当今光电子领域中备受关注的重要技术之一。
本文将从其基本原理、工作特性、应用领域等方面进行详细介绍。
一、基本原理宽动态范围的nmos光电二极管阵列是一种集成了大量光电二极管的器件。
其工作原理主要基于光电效应和nmos电子器件的特性。
当光线照射到光电二极管上时，光子的能量被转化为电子能量，从而产生电流。
而nmos电子器件可以实现对电流的高灵敏度和快速响应。
宽动态范围的nmos光电二极管阵列可以实现对极弱光信号的高灵敏度检测。
二、工作特性1. 宽动态范围宽动态范围是指器件在处理强光和弱光信号时都能够保持良好的性能。
宽动态范围的nmos光电二极管阵列通过优化器件结构和工艺，有效地抑制了强光条件下的饱和效应和弱光条件下的噪声，从而实现了宽动态范围的特性。
2. 低噪声在弱光条件下，噪声会严重影响信号的检测和采集。
宽动态范围的nmos光电二极管阵列通过降低器件的热噪声和电路的电荷噪声，实现了对弱光信号的高灵敏度检测，并且具有较低的噪声水平。
3. 高响应速度nmos电子器件具有快速的响应速度和较高的切换速度，结合光电效应的高灵敏度，宽动态范围的nmos光电二极管阵列可以实现对光信号的快速捕获和处理，适用于高频率的光学检测和成像应用。
三、应用领域1. 图像传感器宽动态范围的nmos光电二极管阵列可以实现对大范围光照条件下的高质量图像采集。
其宽动态范围和低噪声特性使其在摄像机、相机等图像传感器领域具有广阔的应用前景。
2. 光通信在光通信系统中，光电二极管的灵敏度和响应速度直接影响系统的传输性能。
宽动态范围的nmos光电二极管阵列可以实现对光信号的高速捕获和处理，适用于高速、高带宽的光通信系统。
3. 医学成像在医学成像领域，对于弱光条件下的组织、细胞等微观结构的成像具有重要意义。
宽动态范围的nmos光电二极管阵列可以实现对微弱光信号的高灵敏度检测，适用于医学光学成像设备的应用。
结语宽动态范围的nmos光电二极管阵列作为一种新型的光电器件，在光电子领域已经展现出了巨大的潜力和广阔的应用前景。
第一章 紫外-可见分光光度计
第一节紫外-可见分光光度计的基本结构一、紫外-可见分光光度计的分类紫外-可见分光光度计（UV-Vis spectrophotometer）是量度介质对紫外、可见光区波长的单色光吸收程度的分析仪器，按不同的分类标准所做的分类如表1-1目前，国际上一般按紫外-可见分光光度计的仪器结构将其分为单光束、准双光束、双光束和双波长四类。
本节将对这四者之间的主要区别、各自的特点进行简单介绍。
（一）单光束紫外-可见分光光度计1945年美国Beckman公司推出的世界上第一台成熟的紫外-可见分光光度计商品仪器，就是单光束紫外-可见分光光度计。
顾名思义，单光束紫外-可见分光光度计只有一束单色光，一只比色皿，一只光电转换器（又称光接收器）。
其光电转换器通常采用硅光电池、光敏三极管或光电管，其结构简单、价格便宜，但因其杂散光、光源波动、电子学的噪声等都不能抵消，故单光束紫外-可见分光光度计的光度准确度差。
国外的DU70、PU8700等及我国生产的721、722、723、727、751、752、753、754等紫外-可见分光光度计都是单光束仪器，它们属于低档仪器。
单光束紫外-可见分光光度计的技术指标比较差，特别是杂散光、光度噪声、光谱带宽等主要技术指标比较差，分析误差较大，在使用上收到限制。
一般来讲，要求较高的制药行业、质量检验行业、科研行业等不宜使用单光束紫外-可见分光光度计。
单光束紫外-可见分光光度计的组成如图1-1所示。
（二）准双光束紫外-可见分光光度计所谓准双光束紫外-可见分光光度计，就是有两束光，但只有一只比色皿的紫外-可见分光光度计。
其中，一束光通过比色皿，另一束光不通过比色皿。
不通过比色皿的那束光，主要起抵消光源波动对分析误差影响的作用。
准双光束紫外-可见分光光度计有两种类型：一种是两束单色光，一只比色皿，两只光电转换器；另一种是一束单色光，一束复合光，一只比色皿，两只光电转换器。
1.两束单色光的准双光束紫外-可见分光光度计这种准双光束紫外-可见分光光度计比较多，目前国内外市场上或用户正在使用的准双光束紫外-可见分光光度计，基本上都是这种类型的仪器，它属于普及型的常规仪器。
光电二极管阵列检测器工作原理(一)
光电二极管阵列检测器工作原理(一)光电二极管阵列检测器工作原理•简介光电二极管阵列检测器是一种常用于光学领域的传感器，通过将多个光电二极管组成阵列，可以实现对光强的高速、高精度采集和检测。
本文将从浅入深地介绍光电二极管阵列检测器的工作原理。
•光电二极管基本原理光电二极管是一种将光能转换为电能的器件，其基本原理是光生电压效应。
当光线照射到光电二极管的PN结上时，光子激发了半导体中的电子，使其跃迁到导带，从而产生一个电流。
该电流与光线的强度成正比。
•光电二极管阵列结构光电二极管阵列由多个光电二极管按照一定规律排列组成。
每个光电二极管都有一个独立的接收电路，可以单独采集和处理光信号。
光电二极管阵列的结构使其能够在较大范围内对光信号进行高效检测。
•光电二极管阵列检测器工作原理光电二极管阵列检测器的工作原理是将光信号转化为电信号，经过放大、滤波等处理后，得到与原始光信号相对应的电信号。
1.光信号进入光电二极管阵列后，被各个光电二极管接收；2.每个光电二极管将光信号转化为对应的电流；3.通过电流放大器对电流进行放大；4.经过滤波电路去除噪声，得到干净的电信号；5.数字转换器将模拟信号转换为数字信号；6.数字信号经过处理后，可以进行存储、显示等操作。
•光电二极管阵列检测器的优势光电二极管阵列检测器具有以下优势：–高速采样：光电二极管阵列可以同时采集多个光信号，大大提高了采样速度。
–高精度测量：光电二极管阵列可以进行高精度的光强测量，对于光照强度的变化可以进行准确的监测和记录。
–多路信号处理：每个光电二极管都可以独立地接收和处理光信号，可以实现多路信号的处理和控制。
•应用领域光电二极管阵列检测器广泛应用于各个领域，包括但不限于：–光通信：光电二极管阵列检测器可用于接收和解调光通信中的光信号。
–光谱分析：光电二极管阵列检测器可以实现对物质的光谱分析，广泛用于化学、生物等领域。
–医学影像：光电二极管阵列检测器可以用于医学影像中的光信号采集和检测。
现代仪器分析各章习题总结
第一章、绪论1、了解分析化学发展的过程阶段一：16世纪天平的出现，分析化学具有了科学的内涵20世纪初，依据溶液中四大反应平衡理论，形成分析化学理论基础。
第一次变革，20世纪40年代前，化学分析占主导地位，仪器分析种类少与精度低。
阶段二：20世纪40年代后，仪器分析的大发展时期第二次变革，仪器分析的发展。
阶段三：八十年代处初，以计算机应用为标志的分析化学第三次变革2、掌握仪器分析的分类与发展特点分类：电化学分析法、光学分析法、色谱分析法、其它仪器分析法。
发展特点：提高灵敏度，解决复杂体系的分离问题，微型化及微环境的表征与测量，扩展时空多维信息，形态、状态分析及表征，生物大分子及生物活性物质的表征与测定，非破坏性检测与遥测，自动化及智能化。
3、分析仪器的性能应从哪些方面进行评价？精密度：标准偏差、相对标准偏差、方差、变异系数误差：绝对误差、相对误差灵敏度：校正灵敏度、分析灵敏度检测限：空白加3倍的空白标准偏差线性范围：可以分析的浓度范围选择性：选择性系数4、仪器分析常用的校正方法？各有何特点？标准曲线法：标准物配制浓度要准确，标准基体与样品基体一致标准加入法：基体相近，基体干扰相同，但适用于小数量的样品分析内标法：克服或减少仪器或方法的不足等引起的随机误差或系统误差5、了解分析仪器的组成部分信号发生器——（分析信号）——检测器——（输入信号）——信号处理器——读出装置6、内标元素与分析线对选择的条件？内标元素应是原来试样中不含或含量少的元素，内标物的激发电位应与分析线相同或尽量相近，内标元素的待测元素应具有相近的电离电位，两条谱线的波长应接近，分析线对附近的背景干扰应尽量小第二章：离心与电泳技术1、理解相对离心力场（g）与沉降系数（s）的物理意义。
相对离心力场：转头所产生的最大离心力场是重力场的多少倍。
沉降系数：单位离心力场的沉降速度。
迁移率：单位电场强度下电荷移动速率，取决于物质本身。
2、掌握梯度离心的原理、优点与梯度材料选择条件。
模拟电子技术教案-第1章 半导体二极管及其基本应用
模拟电子技术主编第1章半导体二极管及其基本应用1.1.1 半导体的基础知识本证半导体1.定义：纯净的单晶半导体称为本征半导体。
2.本征半导体的原子结构及共价键：共价键内的两个电子由相邻的原子各用一个价电子组成，称为束缚电子。
3.本征激发和两种载流子：——自由电子和空穴受温度的影响，束缚电子脱离共价键成为自由电子，在原来的位置留有一个空位，称此空位为空穴。
在本征半导体中，自由电子和空穴成对出现，数目相同。
复合现象：空穴出现以后，邻近的束缚电子可能获取足够的能量来填补这个空穴，而在这个束缚电子的位置又出现一个新的空位，另一个束缚电子又会填补这个新的空位，这样就形成束缚电子填补空穴的运动。
为了区别自由电子的运动，称此束缚电子填补空穴的运动为空穴运动。
4. 结论(1）半导体中存在两种载流子，一种是带负电的自由电子，另一种是带正电的空穴，它们都可以运载电荷形成电流。
（2）本征半导体中，自由电子和空穴相伴产生,数目相同。
（3）一定温度下，本征半导体中电子空穴对的产生与复合相对平衡，电子空穴对的数目相对稳定。
（4）温度升高，激发的电子空穴对数目增加，半导体的导电能力增强。
这是半导体和导体在导电机制的本质差异。
另一方面，空穴的出现是半导体导电区别导体导电的一个主要特征。
杂质半导体1.定义：为了提高半导体的导电能力可在本征半导体中掺入微量杂质元素，该半导体称为杂质半导体。
2.半导体分类在本征半导体中有意识加入微量的三价元素或五价元素等杂质原子，可使其导电性能显著改变。
根据掺入杂质的性质不同，杂质半导体分为两类：电子型（N 型）半导体和空穴型（P 型）半导体。
（1）N 型半导体在硅（或锗）半导体晶体中，掺入微量的五价元素，如磷（P）、砷（As）等，则构成N 型半导体。
五价的元素具有五个价电子，它们进入由硅（或锗）组成的半导体晶体中，五价的原子取代四价的硅（或锗）原子，在与相邻的硅（或锗）原子组成共价键时，因为多一个价电子不受共价键的束缚，很容易成为自由电子，于是半导体中自由电子的数目大量增加。
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1
2
a (e1) b
c (e2) d
第一章自光电二极管列阵
3、普通移位寄存器工作原理（2）
t0 t1 t2 t3 t4 t5 t6 t7 t8 t9
S
1
2
a (e1) b
c (e2) d
第一章自光电二极管列阵
3、普通移位寄存器工作原理（3）
t0 t1 t2 t3 t4 t5 t6 t7 t8 t9
2、扫描电路 ① 移位寄存器： ➢ 每2个时钟周期，o/p1端的信号传递到o/p2端； ➢ 信号依次移位，先进先出； ➢ 结构简单，容易扩展。
第一章自光电二极管列阵
1.1.1 SSPA线列阵原理
2、扫描电路
② 解码器： ➢ n位二进制输入； ➢ 2n个扫描输出； ➢ 可以随机编码； ➢ 结构复杂，不易扩展。
1.2 SSPA面列阵 1.2.1 再充电采样型面阵 1.2.2 电压采样型面阵
1.3 特殊列阵 1.3.1 环形列阵 1.3.2 光栅位移传感器 1.3.3 X射线探测列阵
第一章自光电二极管列阵
1.1.1 SSPA线列阵原理
1、SSPA线阵电路框图
第一章自光电二极管列阵
1.1.1 SSPA线列阵原理
源(S) 栅(G) 漏(D)
D -----
G
p
p
G
n
IDS
p沟
S 体(B)
第一章自光电二极管列阵
D
IDS S
1.1.2 扫描驱动电路
4、普通移位寄存器
2 1
T2
a
S
T1
T4
T6
b
c
T5 T3
T
8
d
T7
COM
Cg
Cg
Cg
1 e1
2 e2
N-1 eN-1
N e
N
① 负载管（T2&T4）：低电平导通，导通时相当于电阻，在对应时钟
反相器
VCC
M13 pmos l = 5u W = 5u
M14 nmos l = 5u W = 5u
0
pmos M15 l = 5u
W = 5u
VCC
0
nmos M16 l = 5u
W = 5u
VCC
M17 pmos l = 5u W = 5u
M18 nmos l = 5u W = 5u
0 e3
pmos M21 l = 5u
W = 5u
VCC
0
nmos M22 l = 5u
第一章自光电二极管列阵
1.1.1 SSPA线列阵原理
3、简单线阵SSPA电路
e1
e2
选通开关
e3
输出
光电二极管
第一章自光电二极管列阵
电源
1.1.2 扫描驱动电路
4、PMOS场效应管
➢负栅压（大于阈值）导通； ➢零栅压或正栅压截止。
（a）零栅压
（b）负栅压
源(S) 栅(G) 漏(D)
p
p
n
体(B)
S 1 2 VN1 e1 e2
第一章自光电二极管列阵
1.1.2 扫描驱动电路
6、工作波形
S 1 2 VN1 e1 e2
Vo
第一章自光电二极管列阵
1.1.2 扫描驱动电路
7、电容自举移位寄存器的优点 ➢互补驱动电路：T5和T6不同时导通； ➢移位信号到才开始工作：整个移位寄存器消耗的功 率仅等于一位寄存器消耗的功率； ➢功耗极低：<0.5mW； ➢CMOS电路性能更好。
T4
0
Cb
-V
N
T5
T1
CN
e
VN
Cb Cb CN
V
Cb C0Wl 当VN 0时 Cb C0WL 当VN VS时
第一章自光电二极管列阵
6、工作波形（1）
S 1 2 VN1 e1 e2
第一章自光电二极管列阵
6、工作波形（2）
S 1 2 VN1 e1 e2
第一章自光电二极管列阵
6、工作波形（2）
绪论
1、图像传感器的主要功能： ➢把入射到传感器光敏面上按空间分布的光强信号，转换为按时序 串行输出的视频信号。 2、图像传感器的主要操作： ① 光电转换：把一定时间内的光强信号转换为电信号； ② 扫描读出：把各个像元的电信号扫描读出，获得视频信号。 3、固体图像传感器的主要分类： ① 电荷耦合器件（CCD）； ② MOS图像传感器，即自扫描光电二极管列阵（SSPA）； ③ 电荷耦合光电二极管列阵（CCPD）； ④ 电荷注入器件（CID）。 4、固体图像传感器的主要优点： ① 固体化：全固态器件，耐冲击，可靠性高；
S
1
2
a (e1) b
c (e2) d
Vo EOS
第一章自光电二极管列阵
1.1.2 扫描驱动电路
4、一种低功耗动态移位寄存器
2 1
T1 S
T4
N1 T5 T2
T6 T3
e1
……..
e2
…….. CV
1
2
第一章自光电二极管列阵
Vo RL
COM
1.1.2 扫描驱动电路
5、简化电路分析
S
0 VS
2 1
S
1
2
a (e1) b
c (e2) d
第一章自光电二极管列阵
3、普通移位寄存器工作原理（4）
t0 t1 t2 t3 t4ห้องสมุดไป่ตู้t5 t6 t7 t8 t9
S
1
2
a (e1) b
c (e2) d
第一章自光电二极管列阵
1.1.2 扫描驱动电路
4、工作波形
t0 t1 t2 t3 t4 t5 t6 t7 t8 t9
W = 5u
VCC
0
M4
nmos l = 5u W = 5u
nmos
M6
l = 5u
W = 5u
0
F1 F2
传输门
VCC
M7 pmos l = 5u W = 5u
M8 nmos l = 5u W = 5u 0
e2
pmos M11 l = 5u
W = 5u
VCC
0
nmos M12 l = 5u
W = 5u
第一章自光电二极管列阵
1.1.2 扫描驱动电路
8、CMOS移位寄存器
传输门+反向器
第一章自光电二极管列阵
1.1.2 扫描驱动电路
9、仿真电路
F1 F2
pmos
M1
l = 5u
W = 5u
VCC
S
0
nmos
M2
l = 5u
W = 5u
VCC
M3
pmos l = 5u W = 5u
pmos
M5
l = 5u
② 高性能：灵敏度高、分辨率高、工作频率高（高速）。
第一章自光电二极管列阵
CMOS 图像传感器简介
第一章自光电二极管列阵
图像传感器分类
第一章自光电二极管列阵
第一章 自扫描光电二极管列阵（SSPA）
1.1 SSPA线列阵 1.1.1 线列阵原理 1.1.2 扫描驱动电路 1.1.3 光电二极管工作方式 1.1.4 开关噪声及补偿方法 1.1.5 多相时钟线列阵
脉冲为低电平时激活该单元；
② 反向器（T1&T3）：低电平导通，信号反向（双反=不反），将本 单元输入电平信号传递到下一单元；
③ 栅电容（Cg&Cg）：本第单一元章自激光活电二时极充管电列阵，本单元不激活时保持电平。
3、普通移位寄存器工作原理（1）
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