Position sensitive device

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O termo PSD, do inglês Position Sensing Device refere-se a dispositivos de sensoriamento de posição.

Existem duas famílias de PSD's:

  • PSD's segmentados (segmented PSD's): São fotodiodos produzidos em substratos comuns e divididos em dois ou quatro segmentos separados por lacunas.
  • PSD's de efeito lateral (lateral-effect PSD's): São fotodiodos que constituem de um único elemento planar difuso sem espaçamentos. Este tipo de PSD provê leitura direta da posição do feixe de luz.

PSD's segmentados[editar | editar código-fonte]

Um feixe de luz gera fotocorrentes em todos os segmentos iluminados.

Digital Position Sensitive Device.svg

PSD's de efeito lateral[editar | editar código-fonte]

Existem duas topologias de PSD's de efeito lateral: duo laterais e tetra laterais. Em PSD's duo laterais, o dispositivo é construído com uma ou duas camadas resistivas, sendo uma no topo (translúcida) e outra na base do dispositivo. A fotocorrente é dividida entre os dois contatos de cada camada em função da posição do feixe que ilumina o dispositivo. Em PSD's tetra laterais existe apenas uma única camada resistiva, logo a fotocorrente é divida em duas ou quatro partes (PSD's unidimensionais e PSD's de duas dimensões respectivamente). PSD's tetra laterais fornecem leituras não lineares de posição, no entanto, eles apresentam menores correntes de escuro (em inglês dark current) e possuem rápida resposta comparativamente com o PSD’s duo laterais.

PSD unidimensional[editar | editar código-fonte]

Position Sensitive Device 1D.svg
A posição do feixe de luz incidindo a uma distância x do centro do PSD pode ser calculada através da seguinte relação

\frac{2x}{L}=\frac{I_{x_2} - I_{x_1}}{I_{x_2} + I_{x_1}}

O modelo elétrico para este modelo de PSD é apresentado na figura a seguir

PSD 1D Duo Lateral Eletric Model.svg

PSD duo lateral 2D[editar | editar código-fonte]

Psd2d duolateral pt.svg

A posição do feixe pode ser calculada através de


x = k_x \cdot \frac{I_b - I_d}{I_b + I_d}

e


y = k_y \cdot \frac{I_a - I_c}{I_a + I_c}

O modelo elétrico para este modelo de PSD é apresentado na figura a seguir

PSD Duo Lateral Eletric Model.svg

Referências[editar | editar código-fonte]

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