Corriente del Fotodiodo
Iph = S × E × A
Respuesta rápida
Esta calculadora resuelve Iph = S × E × A para Fotocorriente. Con Responsividad 0.5 A/W, Irradiancia 1.1 W/m², Área Activa 10 mm², el resultado es 5.5 µA. Resuelve en 4 direcciones, así que introduces los valores que tienes y obtienes el que necesitas.
Calculadora
Fórmula
Descripción
Un fotodiodo genera una corriente proporcional a la potencia óptica incidente. La responsividad S relaciona la fotocorriente con la potencia óptica a una longitud de onda específica, alcanzando típicamente un máximo de 0,4-0,6 A/W para fotodiodos de silicio en el rango de 800-900 nm. La potencia óptica total sobre el detector es la irradiancia (potencia por unidad de área) multiplicada por el área activa del fotodiodo. Esta relación es fundamental para los receptores de fibra óptica, los luxómetros, los codificadores ópticos y cualquier sistema que convierta la luz en una señal eléctrica.
Variables
- Iph — Fotocorriente generada por el fotodiodo (A)
- S — Responsividad espectral a la longitud de onda de interés (A/W)
- E — Irradiancia (densidad de potencia óptica) en la superficie del detector (W/m²)
- A — Área activa (fotosensible) del detector (m²)
Notas prácticas
La responsividad varía con la longitud de onda: los fotodiodos de silicio funcionan de 200-1100 nm, los de InGaAs de 800-1700 nm. La corriente de oscuridad (fuga sin luz) establece la señal mínima detectable. Los amplificadores de transimpedancia convierten la fotocorriente en tensión para su procesamiento. Para mediciones de precisión, opere el fotodiodo en modo fotovoltaico (polarización cero) para obtener el menor ruido, o en modo fotoconductivo (polarización inversa) para la mayor velocidad.
Símbolos y unidades
| Símbolo | Significado | Unidad por defecto | Unidades aceptadas |
|---|---|---|---|
| Iph | Fotocorriente | µA | pA, nA, µA, mA, A, kA |
| S | Responsividad | — | A/W |
| E | Irradiancia | — | W/m² |
| A | Área Activa | mm² | mm², cm², m² |
Paso a paso
- 1. Datos conocidos: Responsividad 0.5 A/W, Irradiancia 1.1 W/m², Área Activa 10 mm²
- 2. La relación: Iph = S × E × A
- 3. Sustituir: S = 0.5 A/W, E = 1.1 W/m², A = 10 mm²
- 4. Resultado: Fotocorriente = 5.5 µA
Ejemplos resueltos
Rango mínimo
Datos: Responsividad 0.025 A/W, Irradiancia 0.055 W/m², Área Activa 0.1 mm²
Resultado: Fotocorriente = 137.5 pA
Rango bajo
Datos: Responsividad 0.25 A/W, Irradiancia 0.55 W/m², Área Activa 1 mm²
Resultado: Fotocorriente = 137.5 nA
Típico
Datos: Responsividad 0.5 A/W, Irradiancia 1.1 W/m², Área Activa 10 mm²
Resultado: Fotocorriente = 5.5 µA
Rango alto
Datos: Responsividad 0.8 A/W, Irradiancia 1.76 W/m², Área Activa 1 cm²
Resultado: Fotocorriente = 140.8 µA
Rango máximo
Datos: Responsividad 8 A/W, Irradiancia 17.6 W/m², Área Activa 10 cm²
Resultado: Fotocorriente = 140.8 mA
Resolver para cada variable
Resolver Fotocorriente
Responsividad 0.025 A/W, Irradiancia 0.055 W/m², Área Activa 0.1 mm² → 137.5 pA
Resolver Responsividad
Fotocorriente 100 nA, Irradiancia 0.055 W/m², Área Activa 0.1 mm² → 18.18 A/W
Resolver Irradiancia
Fotocorriente 100 nA, Responsividad 0.025 A/W, Área Activa 0.1 mm² → 40 W/m²
Resolver Área Activa
Fotocorriente 100 nA, Responsividad 0.025 A/W, Irradiancia 0.055 W/m² → 0.7273 cm²
Cómo varía Fotocorriente con Responsividad
| Responsividad (entrada) | Fotocorriente (resultado) |
|---|---|
| 0.05 A/W | 0.55 µA |
| 0.125 A/W | 1.375 µA |
| 0.25 A/W | 2.75 µA |
| 0.375 A/W | 4.125 µA |
| 0.5 A/W | 5.5 µA |
| 0.75 A/W | 8.25 µA |
| 1 A/W | 11 µA |
| 2 A/W | 22 µA |
| 3.5 A/W | 38.5 µA |
| 5 A/W | 55 µA |
El mismo resultado en otras unidades
| Unidad | Valor |
|---|---|
| pA | 5500000 |
| nA | 5500 |
| µA | 5.5 |
| mA | 0.0055 |
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¿Cómo se calcula Corriente del Fotodiodo?
Usa Iph = S × E × A. Con Responsividad 0.5 A/W, Irradiancia 1.1 W/m², Área Activa 10 mm², Fotocorriente resulta 5.5 µA.
¿Cuál es la fórmula de Corriente del Fotodiodo?
La fórmula es Iph = S × E × A. Un fotodiodo genera una corriente proporcional a la potencia óptica incidente.
¿Cómo se obtiene Responsividad conociendo los demás valores?
Despeja Responsividad: con Fotocorriente 100 nA, Irradiancia 0.055 W/m², Área Activa 0.1 mm², Responsividad es 18.18 A/W.
¿Cómo se obtiene Irradiancia conociendo los demás valores?
Despeja Irradiancia: con Fotocorriente 100 nA, Responsividad 0.025 A/W, Área Activa 0.1 mm², Irradiancia es 40 W/m².
¿Qué unidades usa Corriente del Fotodiodo?
Fotocorriente se muestra en pA, nA, µA, mA. Los valores se guardan internamente en unidades base del SI, así que puedes mezclar prefijos sin convertir a mano.
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