Jump to content

    

Усилитель для низкоомного ИК фотодиода.

Посоветую:

 

Схему собирать из маленьких элементов, резисторы и конденсаторы не больше SMD 0603, выбор корпусов микросхем аналогичный. Иначе будут большие радиочастотные наводки на контуры, образованные дорожками на плате.

В качестве источника питания, по крайней мере на этапе экспериментов, использовать батарейку, что бы не было никаких помех по шине земли, возвратных токов и т.п. Вы ведь подключаете выход к осциллографу, а у него своя земля, куда-то как-то проложенная.

Для эксперимента, собранную плату (надеюсь, она маленькая, 1*1см ) нужно завернуть в фольгу, соединив этот экран с 0 , и посмотреть что на выходе. Если при этом на выходе станет 0, значит проблема в экранировании от электромагнитных наводок.

 

Я как-то усиливал малые токи от SMD фотодиодов. Фотодиоды были размером порядка 1*2мм . Так вот, электромагнитные наводки исчезали, после того как я заворачивал платы в фольгу, и делал для фотодиода окошко-дырочку диаметром 1мм. При увеличении диаметра до 2мм наводки снова появлялись, форма стенок дырочки так же сильно влияла. Т.е. электромагнитная наводка наводилась именно на сам фотодиод, при его миниатюрных размерах он всё равно представляет из себя электрический диполь.

 

 

МП

Share this post


Link to post
Share on other sites
Посоветую:

...

Т.е. электромагнитная наводка наводилась именно на сам фотодиод, при его миниатюрных размерах он всё равно представляет из себя электрический диполь.

...

Определение реального источника и типа помех иногда весьма затруднительно.

Скорее всего, Вы неправильно интерпретровали ситуацию, и диполь здесь не при чём.

1мм - это длина волны для 300ГГц. Гораздо проще словить что-то более низкочастотное.

По моему опыту, это или классические 50Гц, м.б. с вариациями типа импульсных помех, или помехи от работы сотовой связи.

В своё время, в определённой ситуации, особо доставляла помеха от сигнала вызова абонента GSM или DECT.

 

А если ближе к сабжу, то ТС ещё не освоил гораздо более простые вещи, связанные с шумами и помехами.

Надеюсь, что значение 4нВ/Гц^0.5 ему знакомо и с простейшими формулами он дружит. Просто пока не "пристрелялся" к таким задачам.

 

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
Скорее всего, Вы неправильно интерпретровали ситуацию, и диполь здесь не при чём.

1мм - это длина волны для 300ГГц. Гораздо проще словить что-то более низкочастотное.

По моему опыту, это или классические 50Гц, м.б. с вариациями типа импульсных помех, или помехи от работы сотовой связи.

 

Да, у меня наводилось 50 Гц и разные другие частоты в десятки КГц от компьютера и прочей техники.

 

Share this post


Link to post
Share on other sites

Да смысл в этом всём? Выше головы я не прыгну. НЕХ и Tanya довольно верно описали почему прикол такой, никакие наводки тут не причем. Я изначально лопухнулся... с этих диодов при комнатной температуре можно качать только микроамперы.

Share this post


Link to post
Share on other sites
с этих диодов при комнатной температуре можно качать только микроамперы.

Поставьте 2, 3...

Share this post


Link to post
Share on other sites
Да смысл в этом всём? Выше головы я не прыгну. НЕХ и Tanya довольно верно описали почему прикол такой, никакие наводки тут не причем. Я изначально лопухнулся... с этих диодов при комнатной температуре можно качать только микроамперы.

Вы бы рассказали про задачу в целом, Вам бы тогда подсказали какой-нибудь другой путь её решения.

Share this post


Link to post
Share on other sites
...Я изначально лопухнулся... с этих диодов при комнатной температуре можно качать только микроамперы.

 

1. В какой полосе?

2. С помощью чего качать?

3. Каков вклад в шум каждого из элементов?

Как только ответите, поймёте, где именно лопухнулись.

 

П.С. У первого из упомянутых фотодиодов просто отличные х-ки: 1пА/Гц^0.5.

Проблема в том, что с такими величинами работать очень не просто.

Но даже по грубым прикидкам, шум 30пА (RMS приедённый ко входу) в полосе 10-100Гц достижим сравнительно простыми способами.

 

П.С.П.С. И таки обратите внимание, я задал полосу от 10Гц.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Решил применить ИК фотодиод InAsSb Hamamatsu P11120-201. И тут же озадачился. Динамическое сопротивление диода Rsh=10 Ом, что довольно мало. Выбрал LT1128 для трансимпедансного усилителя. Сопротивление обратной связи 200кОм и для сужения полосы впаралель поставил конденсатор 10нФ. На выходе наблюдаю довольно значительные шумы. Какие методы есть для снижения низкочастотных шумов в усилителях с низкоомным источником сигнала? Или я уже уперся в собственные шумы фотодиода? Встроенным элементом Пельтье застабилизировал температуру на уровне -30C

Share this post


Link to post
Share on other sites
Решил применить ИК фотодиод InAsSb Hamamatsu P11120-201. И тут же озадачился. Динамическое сопротивление диода Rsh=10 Ом, что довольно мало. Выбрал LT1128 для трансимпедансного усилителя. Сопротивление обратной связи 200кОм и для сужения полосы впаралель поставил конденсатор 10нФ. На выходе наблюдаю довольно значительные шумы. Какие методы есть для снижения низкочастотных шумов в усилителях с низкоомным источником сигнала? Или я уже уперся в собственные шумы фотодиода? Встроенным элементом Пельтье застабилизировал температуру на уровне -30C

 

Нашел интересную статью. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4863836/

 

Стоит пытаться запаралеливать входные ОУ?

 

ps. Похоже, что стоить попробовать. http://www.linear.com/solutions/5657 . Правда дороговатое решение выйдет.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Запаралелил 2 ОУ ADA4898-2. Визуально шумы раза в 1.5 уменьшились. Хотелось бы на порядок. Может на дискретных биполярных транзисторах входную часть собрать и запаралелить их?

Share this post


Link to post
Share on other sites
Может на дискретных биполярных транзисторах входную часть собрать и запаралелить их?

Кстати, выше в этой теме предлагали ОУ с входами на биполярных транзисторах.

Вы пробовали искать app. notes у Хамаматсу по таким ФД? Иногда в подобных документах дают намек как правильно реализовать усилитель. Уверен, что сами Хамаматсу предлагают готовый модуль усилителя, но стоит он, наверное, как четыре диода :)

PS. Чем вызвано желание использовать InAsSb фотодиод?

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
Кстати, выше в этой теме предлагали ОУ с входами на биполярных транзисторах.

Вы пробовали искать app. notes у Хамаматсу по таким ФД? Иногда в подобных документах дают намек как правильно реализовать усилитель. Уверен, что сами Хамаматсу предлагают готовый модуль усилителя, но стоит он, наверное, как четыре диода :)

PS. Чем вызвано желание использовать InAsSb фотодиод?

 

Как раз у ADA4898 en=0.9nV/sqHz

Меньше уже и не найдешь наверное.

А желание использовать InAsSb фотодиод возникло с необходимостью регистрировать сигналы в диапазоне 1-5мкм. Hamamatsu сняло с производства все датчики содержащие свинец, в том числе PbSe

Запрашивал стоимость усилителя https://www.hamamatsu.com/jp/en/product/cat...9-07/index.html , примерно 1500 евро

 

Проблемы таких датчиков немного тут расписаны https://www.eosystems.com/uploads/2/0/1/3/2...photodiodes.pdf

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now