15.3.3. Оптимизация оптической системы связи

При построении графиков рис. 15.10 предполагалось, что система сначала имеет постоянные характеристики, а затем анализируется их зависимость от скорости передачи данных.

На практике скорость передачи данных обычно определяется на ранней стадии разработки системы связи, а лишь затем требуется оптимально спроектировать приемник, удовлетворяющий этим требованиям. Выше было показано, что можно использовать входной каскад на кремниевом полевом транзисторе, если скорость передачи данных меньше или на кремниевом биполярном транзисторе при более высоких частотах. Далее, если необходимо использовать ЛФД, получаем свободу выбора наиболее подходящего коэффициента умножения. Если коэффициент шума ЛФД подчиняется простому закону, например (13.4.1) — (13.4.3), можно найти оптимальное значение коэффициента усиления, которое минимизирует общий шум. Однако при определенном уровне обратного напряжения, когда развивается микроплазма, эти законы нарушаются. При этом резко возрастают темновой ток и коэффициент шума при попытке дальнейшего увеличения Если оптимальный коэффициент усиления не был превышен, будет иметь место порог для разрушения микроплазмы. На рис. 15.11

Рис. 15.11. Зависимость минимального среднего тока фотодетектора от коэффициента умножения ЛФД; усилитель на биполярном транзисторе, работающий в полосе при скорости передачи данных

приведена зависимость от коэффициента усиления ЛФД для конкретного случая при когда предполагалось, что скорость передачи данных равна 140 Мбит/с и использован усилитель на биполярном кремниевом транзисторе с шумовыми параметрами Гц. Выражение (15.3.10), как функция коэффициента усиления ЛФД, принимает следующий вид:

Таким образом, после подстановки числовых значений и получаем

В соответствии с полученным выражением (15.3.21) на рис. 15.11 изображен график этой функции, из которого видно, что оптимальный коэффициент усиления Это должно соответствовать среднему уровню принимаемой мощности или — если чувствительность фотодиода в отсутствие умножения равна