[Меджикивис 0]

Фотодиод со смещением включают для того, чтобы уменьшить его емкость. Эта емкость входит в формулу для шума.

Это так, но думается мне, что на обратном смещении только за счет увеличения напряжения сигнала выигрыш окажется достаточен, чтобы об изменении емкости уже не задумываться.

 

 

Я когда-то спросил о полярности включения и мне ответили что ничего кроме полярности сигнала не поменяется.

Чтобы в полной мере использовать выигрыш от повышения напряжения сигнала, нагрузка должна быть высокоомной.

Поэтому лучше пересадить фотодиод на неинвертирующий вход (который- высокоомный).

Вот у Вас полярность и выправится.

Изменено 9 апреля, 2014 пользователем Меджикивис

[smk 0]

Это так, но думается мне, что на обратном смещении только за счет повышения напряжения выигрыш окажется достаточен, чтобы об изменении емкости уже не задумываться.

 

 

Чтобы в полной мере использовать выигрыш от повышения напряжения сигнала, нагрузка должна быть высокоомной.

Поэтому лучше пересадить фотодиод на неинвертирующий вход (который- высокоомный).

Вот у Вас полярность и выправится.

Тоже такие мысли есть. И полярность поменять попробую и со входами поэкспериментирую. Хотя я не понимаю как входной ток в 4 нА может просадить диод, что звонится на 86 Ом в обе стороны. Диод кстати не рядовой, типа "острие науки".

 

Резистор в гигаом тоже найдется, но не факт что понадобится.

[DS 0]

Тоже такие мысли есть. И полярность поменять попробую и со входами поэкспериментирую. Хотя я не понимаю как входной ток в 4 нА может просадить диод, что звонится на 86 Ом в обе стороны. Диод кстати не рядовой, типа "острие науки".

 

Резистор в гигаом тоже найдется, но не факт что понадобится.

 

Это 3 мкм неохлаждаемый диод ? Или это фотовольтаический датчик ?

 

При таком внутреннем (86 ом) сопротивлении какой - такой трансимпедансный усилитель, Вы о чем ? На 50 - 100 омную нагрузку его, и обычным ОУ усиливать.

[Меджикивис 0]

звонится на 86 Ом в обе стороны.

???

Какой же это "диод", если в обе стороны звонится??

 

Я-то думал, что 86 Ом - это эквивалентное сопротивление, как источника сигнала.

 

А если он непосредственно "звонится" - то как его можно включать на обратном напряжении?

На обратном напряжении фотодиод должен быть заперт, а фототок чуть-чуть через барьер просачивается, его и ловим...

И сопротивление при этом надо ставить не гигаомы, а такое, чтобы темновой ток не был серьезно заметен, и частота не подавлялась бы (на большом сопротивлении будут высокие частоты давиться емкостью входа). Но у Вас частота не высокая.

 

 

[smk 0]

Интересу ради можно попробовать звонить его засвеченным. Я вообще о другом. Заменил я диод на резистор в 75 Ом. Шумы ну ничуть не изменились. Может ОУ шумит? Смысл в том чтоб на выходе 4 кГц обуславливались работой диода, а не чем-то еще. Может конечно оптики помогут и наконцентрируют на нем, но это пока перспектива. Да и все едино выжимать из электроники нужно по максимому.

 

Нагружать это значит параллелить резистором, я так понимаю? Как-то это не то если верить исследованию изготовителя. Они приводят классическую схему. Ту как я нарисовал, только диод наоборот. Ну и утверждают, что токовые шумы не превышают шумов диода на интересующем участке сопротивления, а вот вольтовые какраз выше и не дают добиться максимальной чувствительности.

[Меджикивис 0]

У Вас усиление по напряжению очень большое, поэтому и заметен шум ОУ.

 

На обратном напряжении (если иметь ввиду "нормальный" фотодиод) вам не нужно будет такого большого усиления - вместо него можно будет раскачать сигнал на высоком сопротивлении нагрузки.

 

Но у Вас там что-то странное....

А Вы точно уверены, что "острие науки" не подкачало, и что фотодиод попросту не пробит?

 

[smk 0]

У Вас усиление по напряжению очень большое, поэтому и заметен шум ОУ.

 

На обратном напряжении (если иметь ввиду "нормальный" фотодиод) вам не нужно будет такого большого усиления - вместо него можно будет раскачать сигнал на высоком сопротивлении нагрузки.

 

Но у Вас там что-то странное....

А Вы точно уверены, что "острие науки" не подкачало, и что фотодиод попросту не пробит?

Фотодиод не пробит. Есть новые, можно попробовать их. Длина волны там 2 мкм и неохлаждаемый. Есть подобные и на 3 мкм. Завтра попробую, но обратное вродебы не могло быть таким большим. Между входами ОУ много не бывает.

[Меджикивис 0]

Нагружать это значит параллелить резистором, я так понимаю?

Нет, последовательно.

Фотодиод (обычный) включается в запертом направлении, ток через него и через последовательное с ним нагрузочное сопротивление не проходит.

При освещении - начинает проходить, и на последовательном резисторе выделяется соответствующее напряжение, который сигнал и снимается.

И это напряжение сигнала в максимуме может доходить почти до напряжения, которым питается цепь фотодиода. Но ток по-прежнему мизерный, поэтому вход усилителя должен быть высокоомный.

 

 

 

 

Фотодиод не пробит. Есть новые, можно попробовать их. Длина волны там 2 мкм и неохлаждаемый. Есть подобные и на 3 мкм. Завтра попробую, но обратное вродебы не могло быть таким большим. Между входами ОУ много не бывает.

Надо уточнить у производителя. Какое обратное напряжение допустимо, если допустимо вообще.

 

Конечно, если Вы имеете дело со столь особенными штучками, лучший совет - придерживаться схемы, рекомендуемой производителем. К чему отклоняться от нее и наживать себе неизвестных геморроев.

 

[DS 0]

Интересу ради можно попробовать звонить его засвеченным. Я вообще о другом. Заменил я диод на резистор в 75 Ом. Шумы ну ничуть не изменились. Может ОУ шумит? Смысл в том чтоб на выходе 4 кГц обуславливались работой диода, а не чем-то еще. Может конечно оптики помогут и наконцентрируют на нем, но это пока перспектива. Да и все едино выжимать из электроники нужно по максимому.

 

Нагружать это значит параллелить резистором, я так понимаю? Как-то это не то если верить исследованию изготовителя. Они приводят классическую схему. Ту как я нарисовал, только диод наоборот. Ну и утверждают, что токовые шумы не превышают шумов диода на интересующем участке сопротивления, а вот вольтовые какраз выше и не дают добиться максимальной чувствительности.

 

Вы получаете усилитель шумов ОУ в 51000/75 = 680 раз. Вот отсюда и все остальные неприятности. Если у Вас шум фотоприемника (диодом его язык не повернется назвать) порядка шума этих 86 ом, то это что-то около 1 нв/Гц 1/2. Подключите свой фотоприемник к + входу какого-нибудь малошумящего на 4 Кгц (ad8671), и усиливайте в 50 раз. Только резистор между - входом и земдей не забудьте взять поменьше. Резистор на + входе желателен, вдруг внутреннее сопротивление нелинейно, будут искажения сигнала. Но если полупроводник почти вырожденный, то можно считать, что резистор уже внутри есть.

Если Ваш источник тока нагружен уже внутри на 80 ом, трансимпедансный усилитель бессилен.

 

Конечно, если Вы имеете дело со столь особенными штучками, лучший совет - придерживаться схемы, рекомендуемой производителем. К чему отклоняться от нее и наживать себе неизвестных геморроев.

 

Изделие наверняка отечественное, и у его разаработчиков могут быть свои тараканы, как должен быть устроен усилитель, основанные на опыте 30-летней давности.

[Меджикивис 0]

Изделие наверняка отечественное, и у его разаработчиков могут быть свои тараканы, как должен быть устроен усилитель, основанные на опыте 30-летней давности.

Мне кажется, это экспериментальные образцы. 4 мкм - это не кремний! У ребят пока еще не получился идеальный диод - велика утечка, эквивалентная 86 омам. При токе 4 пА, сигнал будет около 0.3 мкВ.

С чем я работал на практике - OPA177E, именно с литерой "E" - наивысшие характеристики. Но не уверен, что он на такое потянет... Наверное нужно что-то посовременнее.

 

А вообще, полоса попадает в область звуковых частот - может быть попробовать что-нибудь из микрофонных высокочувствительных усилителей.

Изменено 9 апреля, 2014 пользователем Меджикивис

[DS 0]

Мне кажется, это экспериментальные образцы. 4 мкм - это не кремний! У ребят пока еще не получился идеальный диод - велика утечка, эквивалентная 86 омам. При токе 4 пА, сигнал будет около 0.3 мкВ.

 

Да на комнатной температуре и не получится. Конечно, это не кремний.

 

Вообще, до 2.6 мкм есть InGaAs диоды, которые и маленькую утечку имеют, и квантовый выход под 90%. Поэтому если Вам надо 2 мкм, связываться с чудо-техникой не стоит. 3 и дальше - это да. И при 4 КГц еще имеет смысл рассмотреть фоторезистивные датчики или пироприемники. Фотовольтаика хороша для гораздо более высоких частот.

[Меджикивис 0]

Дык может и исследование - о том, чтобы создать новый тип приемника. Откуда мы знаем, что они хотят.

Если автору поручили подключить именно ЭТО, то ему действительно нужен сверхмалошумащий усилитель, наилучший из того, что можно добиться без заморозки.

 

 

[smk 0]

Вы получаете усилитель шумов ОУ в 51000/75 = 680 раз. Вот отсюда и все остальные неприятности. Если у Вас шум фотоприемника (диодом его язык не повернется назвать) порядка шума этих 86 ом, то это что-то около 1 нв/Гц 1/2. Подключите свой фотоприемник к + входу какого-нибудь малошумящего на 4 Кгц (ad8671), и усиливайте в 50 раз. Только резистор между - входом и земдей не забудьте взять поменьше. Резистор на + входе желателен, вдруг внутреннее сопротивление нелинейно, будут искажения сигнала. Но если полупроводник почти вырожденный, то можно считать, что резистор уже внутри есть.

Если Ваш источник тока нагружен уже внутри на 80 ом, трансимпедансный усилитель бессилен.

Т.е. включить по схеме неинвертирующего усилителя с резистором последовательно диоду? Резистор единицы или десятки Ом?

[DS 0]

Т.е. включить по схеме неинвертирующего усилителя с резистором последовательно диоду? Резистор единицы или десятки Ом?

 

Нет, "диод" к + входу, ему параллельно резистор (можно сначала не ставить, проверить линейность и стабильность усиления без резистора).

 

[smk 0]

Нет, "диод" к + входу, ему параллельно резистор (можно сначала не ставить, проверить линейность и стабильность усиления без резистора).

Всяко попробовал. Реально меняется только полярность. К + подключал, даже хуже стало. Амплитуда упала в 1,5 раза. Это правда может быть из-за снижения усиления.