реклама на сайте
подробности

 
 
> Не моделируется и не работает усилитель фотодиода
misyachniy
сообщение Jan 1 2012, 12:38
Сообщение #1


Знающий
****

Группа: Свой
Сообщений: 716
Регистрация: 27-05-05
Из: Kyiv
Пользователь №: 5 454



По схеме "20mrvr2.pdf" попробовал смоделировать усилитель фотодиода "Amplifier_BF245.ms11".

По картинке "transimpedance.PNG" видно что усилитель самовозбуждается на частоте несколько Герц.
Колебания затухают со временем, но и усиление совсем мизерное получается.

Пробовал конденсаторов и низкоомных резисторов подобавлять между каскадами - все равно моделируется с колебаниями.

Решил собрать схему вживую.
Собрал только токовый каскад, без BF245 и решил не ставить 4,7К в цепи коллектора токового каскада.
в результате получил, как я понимаю, блокинг генератор "TEK0000.png" с частотой 1,8МГц.

Когда запаял резистор 4,7К - генерация пропала. Очевидно добротность паразитного контура индуктивности в коллекторе с емкостью схемы упала и генерация прекратилась.

Для проверки схемы я припаял фотодиод BPW34.
ПО документации PIN типа, должен быть быстродействующим. Размер и соответственно емкость конечно подозрительны.

Для генерации оптического излучения взял схему "20mhzlsr.pdf" частота генерации 26,68 МГц, лазер HLDP-650-A-5-02.
Лазер и схему запаял в коробку для изоляции от наводок.
Генерит ли лазер оптическое излучение, проверить нечем.

Приложил окошко лазера к фотодиоду.
В результате усилитель не усиливает :-(
Сигнала осцилографом не видно.

Пришла мысль проверить работу подав с генератора частоту в место фотодиода.
Но проверить можно только после выходных.

Может кто устанет праздновать и подскажет заведомую ошибку в выборе компонентов или схемы?
Или подскажет доступные компоненты для решения вопроса?

P.S. С наступившим Новым Годом.
Эскизы прикрепленных изображений
Прикрепленное изображение
Прикрепленное изображение
 

Прикрепленные файлы
Прикрепленный файл  20mrvr2.pdf ( 8.9 килобайт ) Кол-во скачиваний: 115
Прикрепленный файл  Amplifier_BF245.zip ( 119.97 килобайт ) Кол-во скачиваний: 59
Прикрепленный файл  bpw34.pdf ( 108.37 килобайт ) Кол-во скачиваний: 76
Прикрепленный файл  20mhzlsr.pdf ( 9.62 килобайт ) Кол-во скачиваний: 74
Прикрепленный файл  HLDP_650_A_5_02.pdf ( 171.47 килобайт ) Кол-во скачиваний: 75
 
Go to the top of the page
 
+Quote Post
 
Start new topic
Ответов (1 - 12)
domowoj
сообщение Jan 1 2012, 15:31
Сообщение #2


Профессионал
*****

Группа: Участник
Сообщений: 1 548
Регистрация: 20-12-07
Из: г.Новосибирск
Пользователь №: 33 486



А где у вас резистор нагрузки в коллекторе Q3?

И еще :
- фотодиод у вас инфракрасный, максимум чувствительности 950 нм;
- лазер - красный(650 нм), кстати подобный л.диод я не мог раскачать 10_ю МГц, только около 4КГц,
попробуйте поиграться с лазером от китайской указки;
- может быть дело в модуляторе лазерного излучения, лазер должен модулироваться током,
причем в активной области хар-ки лаз. диода.

Сообщение отредактировал domowoj - Jan 1 2012, 15:50


--------------------
И на камнях растут деревья!
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Herz
сообщение Jan 1 2012, 18:38
Сообщение #3


Гуру
******

Группа: Модераторы
Сообщений: 10 983
Регистрация: 23-11-05
Пользователь №: 11 287



У Вас лазер попросту не светится, поскольку:
Прикрепленное изображение

А Вы ограничили ток драйвера всего на 12-14мА. Это красный лазер и когда засветится - видно будет сразу.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
kovigor
сообщение Jan 1 2012, 22:04
Сообщение #4


Гуру
******

Группа: Свой
Сообщений: 5 273
Регистрация: 30-03-10
Пользователь №: 56 295



Цитата(misyachniy @ Jan 1 2012, 15:38) *
По схеме "20mrvr2.pdf" попробовал смоделировать усилитель фотодиода "Amplifier_BF245.ms11".


Не удержусь и дам вот такую ссылочку:

http://eelab.sjtu.edu.cn/dlsy/xp/%E5%85%89...A7%E5%85%A8.pdf
Go to the top of the page
 
+Quote Post
misyachniy
сообщение Jan 2 2012, 10:30
Сообщение #5


Знающий
****

Группа: Свой
Сообщений: 716
Регистрация: 27-05-05
Из: Kyiv
Пользователь №: 5 454



domowoj
А где у вас резистор нагрузки в коллекторе Q3?
От наличия или присутствия резистора, поведение моделированой схемы не меняется.
Меняется поведение реальной схемы.

- фотодиод у вас инфракрасный, максимум чувствительности 950 нм;
Это физическое свойство кремния.
Под другой максимум можно подогнать фильтром или просветлением.
В матрицах такое встречал, в фотодиодах - нет.

попробуйте поиграться с лазером от китайской указки;
Не буду, конструктив и качество отвратное.
Есть планы от DVD использовать.

- может быть дело в модуляторе лазерного излучения, лазер должен модулироваться током,
причем в активной области хар-ки лаз. диода.


Схема "20mhzlsr.pdf" по моему как раз током и модулирует.
Разве, что ток маловат.
Как Herz подсказывает: А Вы ограничили ток драйвера всего на 12-14мА. Это красный лазер и когда засветится - видно будет сразу.

Лазер светиться и при малом токе, разве что в режиме светодиода.
В литературе встречаются утверждения, что используют для модуляции/связи и сверхлюминисцентные диоды.

Кстати, как отличить свечение в режиме светодиода от режима лазерного излучения?

kovigor Не удержусь и дам вот такую ссылочку

Схемы BB конечно же хороши.
Но как обычно чтобы купить хороший операционник, нужно ехать оформить заказ на него, потом поехать получить.
Хочется работать с деталями которые есть в "тумбочке" :-)
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Vjacheslav
сообщение Jan 2 2012, 13:59
Сообщение #6


Знающий
****

Группа: Свой
Сообщений: 621
Регистрация: 25-10-04
Из: Новосибирск
Пользователь №: 971



Одну ошибку видно сразу - 5 вольт обратного на pin-диод слишком мало: надо под 60 вольт. Они работают при большом обратном смещении. Это их особенность.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Herz
сообщение Jan 2 2012, 14:47
Сообщение #7


Гуру
******

Группа: Модераторы
Сообщений: 10 983
Регистрация: 23-11-05
Пользователь №: 11 287



Цитата(misyachniy @ Jan 2 2012, 12:30) *
Лазер светиться и при малом токе, разве что в режиме светодиода.
В литературе встречаются утверждения, что используют для модуляции/связи и сверхлюминисцентные диоды.

Правда? Так используйте светодиод. Зачем лазер мучить?
Цитата
Кстати, как отличить свечение в режиме светодиода от режима лазерного излучения?

Спросите там, где Вам сказали, что лазеры светятся при малом токе в этом режиме.
В табличке, что я для Вас вырезал из даташита, не просто так приводится параметр Threshold Current.
Если у Вас не хватает тока для лазера, это не проблема фотоприёмника...

P.S. И используйте, пожалуйста, для цитирования стандартные средства встроенного редактора. Это несложно.

Цитата(Vjacheslav @ Jan 2 2012, 15:59) *
Одну ошибку видно сразу - 5 вольт обратного на pin-диод слишком мало: надо под 60 вольт. Они работают при большом обратном смещении. Это их особенность.

Вот это новость! А где бы почитать об этой особенности? А то ведь до сих пор и я совершал ту же ошибку, ориентируясь на документацию. Вот, к примеру:
Прикрепленный файл  FDS010.pdf ( 50.85 килобайт ) Кол-во скачиваний: 1216
Go to the top of the page
 
+Quote Post
domowoj
сообщение Jan 3 2012, 02:12
Сообщение #8


Профессионал
*****

Группа: Участник
Сообщений: 1 548
Регистрация: 20-12-07
Из: г.Новосибирск
Пользователь №: 33 486



Вообще BPW34 медленный для 20 МГц,
а высокое обратное уменьшает емкость, т.е.
увеличивает быстродействие.

Эскизы прикрепленных изображений
Прикрепленное изображение
 


--------------------
И на камнях растут деревья!
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Alexashka
сообщение Jan 3 2012, 12:56
Сообщение #9


Практикующий маг
******

Группа: Свой
Сообщений: 3 634
Регистрация: 28-04-05
Из: Дубна, Моск.обл
Пользователь №: 4 576



Цитата(misyachniy @ Jan 1 2012, 16:38) *
Когда запаял резистор 4,7К - генерация пропала.

Еще бы она не пропала, если каскад перестал усиливать. (При нагрузке 4.7к верхний транзистор насыщается)
Go to the top of the page
 
+Quote Post
domowoj
сообщение Jan 3 2012, 13:56
Сообщение #10


Профессионал
*****

Группа: Участник
Сообщений: 1 548
Регистрация: 20-12-07
Из: г.Новосибирск
Пользователь №: 33 486



Цитата(Alexashka @ Jan 3 2012, 19:56) *
Еще бы она не пропала, если каскад перестал усиливать. (При нагрузке 4.7к верхний транзистор насыщается)

Каким это образом он насытится,
параллельно резистору стоИт индуктивность.


--------------------
И на камнях растут деревья!
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Vjacheslav
сообщение Jan 9 2012, 13:47
Сообщение #11


Знающий
****

Группа: Свой
Сообщений: 621
Регистрация: 25-10-04
Из: Новосибирск
Пользователь №: 971



Цитата(Herz @ Jan 2 2012, 18:47) *
Вот это новость! А где бы почитать об этой особенности? А то ведь до сих пор и я совершал ту же ошибку, ориентируясь на документацию. Вот, к примеру:
Прикрепленный файл  FDS010.pdf ( 50.85 килобайт ) Кол-во скачиваний: 1216

В семье не без урода - забыл написать "как правило". Но для использованного BPW34 это точно - ему надо много вольт.
Выискать редкое исключение и ткнуть меня носом не совсем корректно.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
misyachniy
сообщение Jan 30 2012, 17:03
Сообщение #12


Знающий
****

Группа: Свой
Сообщений: 716
Регистрация: 27-05-05
Из: Kyiv
Пользователь №: 5 454



Провел эксперимент с несколькими фотодиодами.
Из "отечественных" ФД256 показал одинаковые резултаты с BPW34 ф режиме генератора напряжения.
Схема "diagram_AD8542.PNG". В обратном включении ("diagram_reverse.PNG") испытывал только BPW34.
Под рукой был операционник с полосой всего 1мгц.
В первой табличке "Test_BPW34.PNG" зависимость выходного напряжения от частоты в режиме генератора и при двух обратных напряжениях 5 и 30 вольт.

Вторая табличка отношение сигнала на определенной частоте к начальной в 10кГц.
Явно видно, что повышение обратного напряжения - рабочая частота растет.

"2mhz_oscillogram.PNG" сигнал на осциллографе при частоте 2 МГц еле заметен.

Исходная схема, судя по всему не захотела усиливать сигнал, так как при построении диаграмы Боде, видно что существенное усиление получается на частоте около 9 МГц.

Пока на улице холодно, то за скоростными ОУ на рынок не ходил :-)
Нашел к AD8001 двуполярный источник. Буду экспериментировать дальше.
Эскизы прикрепленных изображений
Прикрепленное изображение
Прикрепленное изображение
Прикрепленное изображение
Прикрепленное изображение

 
Go to the top of the page
 
+Quote Post
misyachniy
сообщение Feb 4 2012, 08:23
Сообщение #13


Знающий
****

Группа: Свой
Сообщений: 716
Регистрация: 27-05-05
Из: Kyiv
Пользователь №: 5 454



Докладываю результаты лабораторной работы. sm.gif
По схеме "ad8001circuit.jpg" подключил BPW34.
На 100Кгц размах сигнала был около 8 вольт.

Сигнал на 4.1 и 8 МГц на рисунках "4.1MHz.PNG" и "8.0 MHz.PNG"

Проанализировав схему драйвера лазера (20mhzlsr.pdf) приведенную в первом посте, пришел к выводу, что "слона" я и не заметил.
Драйвер не использует постоянное протекание тока через лазер (bias).

Нашел схему с постоянным смещение тока, рис 2 в "AV01-0745EN+AN_5341+16Jul10.pdf" и "ApplicationNote-SFH-electronic.pdf" схемы и текст идентичны.
Так что кто-то из Avago или Siemens, скромно умолчал о плагиате?

Прикладываю картинки на 10 35 и 40 МГц.

Сравнивая схемы пришел к выводу, что при 8МГц на "старом" драйвере и при 40МГц на "новом" не оптический сигнал а наводка на проводники. так как выдны не короткие импульсы а искаженная синусоида.

Теперь можно вернуться к проверке приемника на транзисторах.

P.S. По поводу сверхлюминисцентных диодов я очевидно был не прав.
Встречается в литературе термин "high-speed LED" - "IF-E98datasheet.pdf"






Прикрепляю 3 файла.
Они были в БМП формате, а на предварительном просмотре не показываются прикрепленные картинки.
Эскизы прикрепленных изображений
Прикрепленное изображение
Прикрепленное изображение
Прикрепленное изображение
Прикрепленное изображение

Прикрепленное изображение

Прикрепленное изображение
 

Прикрепленные файлы
Прикрепленный файл  AV01_0745EN_AN_5341_16Jul10.pdf ( 255.57 килобайт ) Кол-во скачиваний: 287
Прикрепленный файл  ApplicationNote_SFH_electronic.pdf ( 178 килобайт ) Кол-во скачиваний: 578
Прикрепленный файл  IF_E98datasheet.pdf ( 257.81 килобайт ) Кол-во скачиваний: 53
 
Go to the top of the page
 
+Quote Post

Reply to this topicStart new topic
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0

 


RSS Текстовая версия Сейчас: 20th July 2025 - 11:44
Рейтинг@Mail.ru


Страница сгенерированна за 0.01573 секунд с 7
ELECTRONIX ©2004-2016