[Herz 4]

Для аппликаций, где требуется усиление фототока, вроде, как нельзя лучше, подходит "трансимпеданс" усилитель, т.е. с токовым входом. ОРА380, как заявляется, как раз из таких. Но из DS я так до конца и не смог понять, как он работает. Схемы включения приводятся вполне традиционные; так, будто это обычный ОУ. В чём тогда его особенность и почему он рекомендован именно для:

- photodiode monitoring

- precisin i/v conversion

- optical amplifiers ?

Как работает схема auto-zero в отсутствии/наличии постоянной составляющей сигнала на входе?

Может, кто-то имеет опыт применения этого семейства и может прояснить мне детали?

[Tanya 4]

Для аппликаций, где требуется усиление фототока, вроде, как нельзя лучше, подходит "трансимпеданс" усилитель, т.е. с токовым входом. ОРА380, как заявляется, как раз из таких. Но из DS я так до конца и не смог понять, как он работает. Схемы включения приводятся вполне традиционные; так, будто это обычный ОУ. В чём тогда его особенность и почему он рекомендован именно для:

- photodiode monitoring

- precisin i/v conversion

- optical amplifiers ?

Как работает схема auto-zero в отсутствии/наличии постоянной составляющей сигнала на входе?

Может, кто-то имеет опыт применения этого семейства и может прояснить мне детали?

Это обычный VFB операционник с автокоррекцией нуля (на частоте 10 КГц). Позиционируется для трансимедансного ВКЛЮЧЕНИЯ - т.е. в режиме преобразователя ток-напряжение. Входной ток инвертирующего входа несколько меньше, чем неинвертирующего.

[Herz 4]

Позиционируется для трансимедансного ВКЛЮЧЕНИЯ - т.е. в режиме преобразователя ток-напряжение.

Хотелось бы понять, почему. Не из-за автокоррекции же нуля, в самом деле. Кроме того, неясно как эта самая автокоррекция происходит. Не похоже, что так, как в AD8551, например.

(не получилось присоединить даташит :( ).

[DS 0]

Для усиления фототока используются обычно JFET ОУ. Если у Вас фотодиод, то у него темновой ток будет плавать больше, чем скажется дрейф нуля обычного операционника, особенно если в обратной связи большое сопротивление. Шум в низких частотах у OPA380 просто ОТВРАТНЫЙ. Заявление про low - noise 1/f довольно нелепо выглядит.

 

Я на сегодняшний день в трансимпедансных схемах применяю AD825 и "самодельный" ОУ, там, где мне надо ну уж очень низкий шум собственно ОУ. OPA655/656 тоже должен неплохо работать там, где нужны высокие скорости. Остальные работают хуже, уж незнаю почему.

[Herz 4]

Для усиления фототока используются обычно JFET ОУ. Если у Вас фотодиод, то у него темновой ток будет плавать больше, чем скажется дрейф нуля обычного операционника, особенно если в обратной связи большое сопротивление. Шум в низких частотах у OPA380 просто ОТВРАТНЫЙ. Заявление про low - noise 1/f довольно нелепо выглядит.

 

Я на сегодняшний день в трансимпедансных схемах применяю AD825 и "самодельный" ОУ, там, где мне надо ну уж очень низкий шум собственно ОУ. OPA655/656 тоже должен неплохо работать там, где нужны высокие скорости. Остальные работают хуже, уж незнаю почему.

У меня именно фотодиод, причём неплохой - FDS100, у него довольно высокая чувствительность и быстродействие. Оказывается, плохим усилителем все его достоинства запросто угробить. :)

AD825 мне не подходит - у меня 5В питание. А что за самодельный, если не секрет?

[DS 0]

Да какой секрет - из полевика и малошумящего биполярного ОУ в применении, где меня абсолютно не волнует постоянное смещение. Помимо того, что вснешний полевик меньше шумит, еще если поставить не диф. каскад, а один полевик, шум будет меньше в sqrt(2).

А какие у Вас частоты и какие требования по шумам ? Может проще -5 В сделать, и поставить более подходящий усилитель.

[Herz 4]

Честно говоря, требования толком-то всё ещё не сформулированы. (И, боюсь, мне грамотности в области DSP не хватает :) ).

Известно только, что полезный сигнал - световые импульсы с частотой следования 6,4 кГц, что это меандр, аплитуду которых необходимо измерять с 12-разрядной точностью. И что фоновая засветка (включая постоянный уровень и 50 Гц) может быть на 2-3 порядка выше. (что для FDS100 эквивалентно 15 мкА фототока). Темновой ток не превышает 15 нА. Пожалуй, всё.

-5В добавить, конечно, несложно. Если знать, зачем

Поэтому буду очень признателен за советы.

[DS 0]

Тогда Вам скорее всего подойдет opa300, который мне в другой ветке советовали. При наличии фоновой засветки Вас уже не волнует ни дрейф нуля, ни 1/f шум. -5 В нужно будет, если пользоваться ОУ c JFET на входе -им 5 вольт питания маловато. Цепь смещения диода только правильно нарисуйте, чтобы ОУ не захотелось выход в "- " отправить.

[Herz 4]

Спасибо, я посмотрю. Кажется, он уменя даже "живьём" есть.

Только сейчас до меня дошло, что темновой ток моего сенсора сопоставим с рабочими величинами. Там, где я использовал его раньше, условия были попроще. Придётся, пожалуй, поискать другой фотодиод. :(

[DS 0]

Надо будет морозить уже. 15 на хороший вполне ток для такой приемной площадки. Если у Вас на 15 мка засветки, то наоборот, можно диод и за 10$ взять вместо 100$.

[_artem_ 0]

Спасибо, я посмотрю. Кажется, он уменя даже "живьём" есть.

Только сейчас до меня дошло, что темновой ток моего сенсора сопоставим с рабочими величинами. Там, где я использовал его раньше, условия были попроще. Придётся, пожалуй, поискать другой фотодиод. :(

 

Если непрерывность измерений не требуется и можете управлять источником излучения , то делайте замеры темнового тока в отсутствии радиации а затем вычитайте полученный результат из рабочего измерения.

 

Да кстати вы же говорите что фоновая засветка состовляет 15 микроА а темновой ток 15 наноА - разница в 1000 раз - этот диод вам вполне подходит. Просто надо бороться с фоном без излученияв - измерьте спектр на выходе фотодиода и оцените уровень помех , затем используйте фильтры для подавления.

[Herz 4]

Если непрерывность измерений не требуется и можете управлять источником излучения , то делайте замеры темнового тока в отсутствии радиации а затем вычитайте полученный результат из рабочего измерения.

Я так и делал, когда мощность полезного излучения была сопоставима с фоном. С помощью Sample/Hold запоминал оба значения, затем из одного вычитал другое и уже разницу дополнительно усиливал. Получалось прилично.

Прошу обратить внимание: ток в паузах - это не темновой ток. Темновой ток - это собственный ток фотодиода в полной темноте.

Да кстати вы же говорите что фоновая засветка состовляет 15 микроА а темновой ток 15 наноА - разница в 1000 раз - этот диод вам вполне подходит. Просто надо бороться с фоном без излученияв - измерьте спектр на выходе фотодиода и оцените уровень помех , затем используйте фильтры для подавления.

Теперь же у меня ситуация другая: мощность полезного излучения уменьшилась в сотни раз. То есть, по сравнению с фоновой засветкой, продуцирует ток в десятки нано, что для моего FDS100 уже близко к уровню темнового тока. То есть, даже если фона не будет, сигнал всё равно будет слаборазличим и с нужной точностью мне его не измерить.

А без фильтров действительно никак - надо хотя бы от 50 Гц (и ниже) отстроиться.

Надо будет морозить уже. 15 на хороший вполне ток для такой приемной площадки. Если у Вас на 15 мка засветки, то наоборот, можно диод и за 10$ взять вместо 100$.

Да нет, я ок. $20 платил. :)

Но, в том-то и дело, что 15мкА - это фон, он меня слепит. :(

[DS 0]

Ну тогда надо синхронное детектирование применять. Один импульс с 12 разрядной точностью ни в жизнь при таких условиях не померить. Да вообще не померить. А на какой длине волны излучение идет ? Может фильтр оптический поставить, чтобы засветку уменьшить ?

[_artem_ 0]

Отличие фонового от темнового знаю - немного работал с фотодиодами.)

 

Может линза тоже полезна будет если излучение рассеянное?

 

Опишите задачу , может что то другое на ум придет.

 

 

Темновой ток в дата шите 20 наноА написан как максимальный . А для какой температуры - не указано . То есть для нормальных условий

он может быть и меньше. Найдите график темнового от температуры или померьте ток самого фотодиода при рабочем обратном смешении.

[Herz 4]

Ну тогда надо синхронное детектирование применять. Один импульс с 12 разрядной точностью ни в жизнь при таких условиях не померить. Да вообще не померить. А на какой длине волны излучение идет ? Может фильтр оптический поставить, чтобы засветку уменьшить ?

Так ведь стараюсь применять. Делаю 128 пар последовательных замеров, каждая пара - вкл/выкл источник излучения. Всё это в течение 20 мсек, чтобы сетевые наводки уменьшить, затем разности усредняю. Не Бог весть, конечно, какой алгоритм. Чувствую, радикально модернизировать надо измерительный тракт. Излучатель - лазер (635 - 660 нм), как раз в видимом диапазоне, не очень-то вырежешь. :( От ИК, правда, фильтр стоит.

 

Отличие фонового от темнового знаю - немного работал с фотодиодами.)

 

Может линза тоже полезна будет если излучение рассеянное?

 

Опишите задачу , может что то другое на ум придет.

 

 

Темновой ток в дата шите 20 наноА написан как максимальный . А для какой температуры - не указано . То есть для нормальных условий

он может быть и меньше. Найдите график темнового от температуры или померьте ток самого фотодиода при рабочем обратном смешении.

Оптика тоже есть, немного выправляет ситуацию, но явно недостаточно.

Задача, в общем-то, такова: отследить изменение степени рассеяния света некоей поверхностью.

Темновой ток у FDS100 реально пониже заявленного максимума в моих экпериментах, видимо, из-за меньшего напряжения смещения, но всё же меня тревожит его возможный дрейф. Думаю, он может менятся в разы, не превышая заявленного максимума. :)

Я тут посмотрел у HAMAMATSU есть получше экземпляры, например, S1336-44. О цене только пока не узнавал. Серии S2592/S3477 вообще выглядят шикарно, но представляю, сколько могут стоить... :ohmy: