Собрал схему с фотодиодом и транзисторным каскадом с большим коэффициентом усиления.
Заработало после того как заэкранировал весь усилительный каскад и особенно фотодиод, без экрана на выходе была сплошная помеха.

Вопрос:
как придать этому более технологичный вид ? Нужно использовать фотодиод в металлическом корпусе, с третьей ногой соединённой с корпусом ?
Такой фотодиод будет работать так же хорошо как двуногий SMD завёрнутый по бокам в фольгу ?
А может быть нужно оставить этот SMD фотодиод, а вокруг него на плату положить металлическую шайбу высотой 1-2 мм , и она будет выполнять ту
же роль что металлический корпус фотодиода с 3я ногами ?
Принципиальную схему привожу просто так, думаю она не имеет отношения к сути вопроса.

Приоритеры выбора фотодиода :
-Большое быстродействие (фототранзистор не подходит)
-Большой угол обзора
-Размер кристалла не более 2мм.

А помеха-то откуда, вы выяснили ? И помеха ли это ? Может, это самовозбуждение ? Насколько большое быстродействие требуется получить ? И почему вам не подходит обычный преобразователь "ток-напряжение" на ОУ ?
P.S. Саму схемку бы увидеть ...

Помеха, т.к. по осциллографу чистый шум и сильно меняется от положения рук рядом стоящего человека.


Время нарастания/спада не хуже 300нс


У операционника большие собственные шумы. На малых сигналах дискретный биполярный транзистор работает лучше.
И коэффициент усиления у операционника в нужной полосе явно меньше на несколько порядков чем надо.

А меня как раз схема больше всего удивила. Вообще говоря, почему она должна работать? Почему бы первому каскаду не быть всё время в насыщении?


Что-то Вы явно недооценили ОУ. Насколько можно понять из Вашего вопроса, шумы наличествуют именно сейчас, в транзисторном усилителе.
И каков же расчётный КУ в нужной полосе?

Там на всех коллекторах включая первый примерно 1/2 напряжения питания. Ни один каскад не в насыщении.





Думаю что Ку каждого каскада порядка 100, т.е. в сумме 1000000
С усилителем (AD8648, полоса 24МГц) как ни старался, усиления не хватало. Ну и помехи, разумеется, не было.

А с чего вы это взяли ? Эта схема при изменениях температуры может работать весьма своеобразно. Проще говоря, на коллекторах может быть что угодно. Что стоило застабилизировать напряжения на базах ? Резистора жалко ?
Дальше. Где фильтр по питанию ? У вас многокаскадный усилитель, который может запросто сдвинуть фазу на 180 градусов. Коэфф. усиления довольно большой. Достаточно ПОС через общий источник питания, и все загудит.

P.S. Скачайте MicroСap и промоделируйте ваш усилитель (можно без диода) при разных температурах ...

Да, и почему коэфф. усиления = 100 ? Десять, даже по постоянному току, и то на деле вы и десяти не получите ...

Это по постоянному току. На вашей частоте это сильно оптимистичная оценка. Думаю не больше 10 в реальности.

Схема вообще странная.
Вы сначала преобразовываете фототок в напряжение на первом каскаде к коэффицентом передачи порядка 10кОм (в вашей оценке 100кОм).
А потом героически усиливаете полученные милливольты.
На схеме не хватает конденсаторов по питанию!

IMHO надо выбрать правильный операционник и делать на нем по схеме трансимпедансного усилителя, догадываясь о вашей специфике одним операционником не обойтись.

Что касается шумов, фотодиод сам является источником шума и в данном случае видимо определяющим.

Экранировать надо помещая схему в металлический корпус с окошком для ФД.

Несколько вопросов.
1. Уровени изменения светового потока , который необходимо зарегистрировать, и его физические характеристики.
2. Уровень посторонней засветки и её соотношение к световому потоку из п.1.
3. Светочувствительные характеристики фотодиода или описание применяемого эдемента, если выбор уже сделан.
Далее последовательность действий такова:
1. Собирается эталонный источник импульсов светового потока.
2. Определяется точка рабочей характеристики фотодиода. Ток смещения фотодиода, при котором отношение приращение фототока будет максимально возможное.
3. Расчитывается внутреннее сопротивление фотодиода как источника тока при модуляции светового потока.
Далее можно уже просто выбрать усилитель.

Входа на операционнике не перепутаны?

Эти данные должны быть в основе расчетов, а схемы
можно использовать на основе OPA656/657...
Посмотрите, например, схему на 1 и краткий расчет на 11 стр. -для широкополосного фотодиода...
Обратите внимание - корректирующая ёмкость 0.1 пФ (!!!)...

А вообще то Вы не указали основных требуемых параметров, даже цель Вашей работы, хотя бы чего ожидать. без этого - можно советовать только общими словами...

Резистор в цепи эмиттера разве не выполняет функций по стабилизации рабочей точки ? Если его побольше сделать.


По питанию много конденсаторов. На схеме не стал показывать.


За комментарии по схеме спасибо.
Но работа схемы меня устраивает, она не реагирует на помехи по питанию и усиливает как надо.
Вопрос был про борьбу с электромагнитными наводками , а именно про выбор наименее чувствительного к ним фотодиода.
Потому что как экранировать всю схему примерно ясно. А фотодиод всё равно должен смотреть через дырочку. И сейчас наблюдаю, что помеха очень зависит
от формы и высоты краешка экрана из фольги вокруг фотодиода. Т.е. и от формы отверстия в металлическом кожухе зависеть будет.

Что тут сказать... Только банальности. Металлический корпус, вход света через металлическую трубочку или световод, или сетка на окошке. Или все вместе.

Я надеялся услышать что-нибудь не банальное.
Например что фотодиоды по помехозащищённости различаются.
Наверно не зря некоторые в металлическом корпусе с третьей ногой, соединённой с корпусом.

Конструктивно разместить схему усиления на одной стороне платы, скажем на нижней, то есть в проводящем слое bottom, фотодиод разместить на другой стороне платы, т.е. в слое top, оставшееся место в слое top залить землей. При этом сделать наменее короткие проводники от фотодиода до первого усилительного каскада, разместив его непосредственно над транзистором, здесь может быть иметь значение расположение фотодиода, возможно будет избавиться от части шумов повернув его в плоскости поверхности платы относительно схемы на 90 градусов. На стенку корпуса под плату подклеить проводящий заземленный экран в виде фольги.

Вы не заметили моих вопросов, а ведь с этого начинается расчёт схемы. Фотодиод, если он не работает в оптимальном режиме, выдаёт фототок меньшего уровня, чем он может выдавать. Затем следует вопрос о внутреннем сопротивлении названного фотодиода, который определит коэффициент передачи полезной мощности на вход услителя. Если неверно задано соотношение внутреннего сопротивления фотодиода и входного сопротивления усилителя, то полезный сигнал просто теряется, а его остатки можно восстанавливать любым усилителем, но качество приёма невозможно восстановить.