|
Термокомпенсированный усилитель сигнала фотодиода, Как компенсировать температурный дрейф диода. |
|
|
|
Oct 11 2017, 11:58
|

Местный
  
Группа: Свой
Сообщений: 491
Регистрация: 12-12-12
Из: Германия
Пользователь №: 74 818

|
Да, с преобразование длины это красивый вариант, я обязательно его возьму на заметку, но к сожалению он ни как не решит проблему нагрева оптического бокса. 200пс, это, скажем так, "желательный" параметр. Пока удалось достичь 800пс при необходимой мощности  и что то подсказывает, что на этом и остановятся )) Думаю, попробую я закатать туда второй диод. Посмотрим как будет бегать сигнал. Разброс на самих диодах не нулевой конечно. Между каналами ( разброс самих диодов) 5-8%, что вполне укладывается во флуктуационную погрешность самого лазера. Так , что если в результате всех манипуляций сигнал будет бегать на 10%, буду полностью доволен )))
--------------------
Все у вас в порядке. Удивительно, с таким счастьем — и на свободе.
|
|
|
|
|
Oct 11 2017, 16:24
|

Местный
  
Группа: Свой
Сообщений: 491
Регистрация: 12-12-12
Из: Германия
Пользователь №: 74 818

|
Цитата(MegaVolt @ Oct 11 2017, 15:41)  Всё же не до конца понимаю что компенсируем? Если чувствительность от температуры то судя по графику на странице 3 слева вверху на заданной длинне волны погрешность будет меньше 0,1% на градус что как раз даёт 10% на 100градусах.
Если речь про темновой ток то по сути просто нужно измерять полку между импульсами и вычитать её из измеренного уровня. Или вообще убрать постоянку перед измерением. По факту , у меня при 24°C оффсет 100мВ при полезном сигнале 1500мВ на 150Вт. Те же самые 150Вт при температуре 70°C дают 400мВ оффсета и почти 3В сигнал.Если вместо диода ставлю резистор имитирующий 150Вт/24°C, то имею на 70°C - 50мВ оффсет и 1500мВ сигнал, то , что оффсет скачет вниз результат слишком сильной компенсации, у меня стоит кремневый диод . Но это мне безразлично, поскольку оффсет измеряется перед импульсом и вычитается из уровня сигнала. Самое главное, что сигнал не пляшет. С диодом же, получается каша. Термокомпенсация оффсета и самого ОУ не справляется и сам сигнал фототока скачет вверх. А это приводит , при нормальной работе, к занижению выходной мощности на 50%, что неприемлимо. Грешу на фотодиод. А начал я, с простейшего каскада на ОУ, постепенно схема обросла термокомпенсацией и дополнительными каскадами. Кроме того, если разберусь с температурным дрейфом , думаю сделать токовую петлю, слишком высок уровень помех. Но это уже другая история. Я на работе схему фотодатчика завтра скопирую и выложу, может чего найдёте
--------------------
Все у вас в порядке. Удивительно, с таким счастьем — и на свободе.
|
|
|
|
|
Oct 12 2017, 08:22
|
Знающий
   
Группа: Свой
Сообщений: 779
Регистрация: 3-01-05
Из: Минск
Пользователь №: 1 783

|
Цитата(ADOWWW @ Oct 11 2017, 19:24)  По факту , у меня при 24°C оффсет 100мВ при полезном сигнале 1500мВ на 150Вт. Те же самые 150Вт при температуре 70°C дают 400мВ оффсета и почти 3В сигнал. Вот это очень странно. Потому что если верить даташиту такого не должно быть. Т.е. логично предположить что ошибку вносит что-то ещё. Может быть проблема в том что импульс очень короткий и реакция диода на него оказывается сильно нелинейной. Например из-за того что частотная характеристика диода меняется из-за температуры.
|
|
|
|
|
Oct 12 2017, 19:26
|

Местный
  
Группа: Свой
Сообщений: 491
Регистрация: 12-12-12
Из: Германия
Пользователь №: 74 818

|
Цитата(MegaVolt @ Oct 12 2017, 10:22)  Вот это очень странно. Потому что если верить даташиту такого не должно быть. Т.е. логично предположить что ошибку вносит что-то ещё. Я сам не могу понять, почему такая каша происходит. Сегодня были у меня два инженера с АналогДевайсес, у меня их операционник стоит AD8000. Сошлись на мнении, что для начала компенсирую виртуальную землю первого каскада вторым диодом. Закрою окошко и припаяю его с термоконтактом, с задней стороны платы. Кроме того, есть подозрение, что LM4040-2.5 (стаб запирающего напряжения) то же слегка плывёт. Учитывая коэффициент усиления , это даёт ощутимую дополнительную нелинейность на высокой температуре. Вобщем на следующей неделе проведу эксперименты. Руки сегодня не дощли скопировать схему. Вложу как смогу.
--------------------
Все у вас в порядке. Удивительно, с таким счастьем — и на свободе.
|
|
|
|
|
Oct 19 2017, 03:20
|

Гуру
     
Группа: Свой
Сообщений: 4 363
Регистрация: 13-05-05
Из: Москва
Пользователь №: 4 987

|
Цитата(ADOWWW @ Oct 11 2017, 08:46)  alexunder, длинна волны 2100нм. Измеряем уровень каждого импульса, частота 100Гц. Скорость достаточная, да и не так много диодов на эту волну, особенно быстрых. И фильтр стоит , и зеркало отбора, около 1% . Нагрев никак не убрать. А почему нельзя сделать 0,1, или 0,01% отбора? ЗЫ. Пардон, если есть другие источники нагрева, кроме падающей лучистой энергии . Нужен конструктив, иначе бла на несколько страниц.
--------------------
Самонадеянность слепа. Сомнения - спутник разума. (с)
|
|
|
|
|
Oct 19 2017, 09:18
|
Знающий
   
Группа: Свой
Сообщений: 869
Регистрация: 30-01-08
Из: СПб
Пользователь №: 34 595

|
Цитата(ADOWWW @ Oct 11 2017, 19:24)  По факту , у меня при 24°C оффсет 100мВ при полезном сигнале 1500мВ на 150Вт. Те же самые 150Вт при температуре 70°C дают 400мВ оффсета и почти 3В сигнал. ... Грешу на фотодиод. ... А я бы грешил на нелинейность выбранного режима работы фотодиода. С собственно смещением никакого криминала нет. Если учесть, что нелинейность чувствительности начинается при при мощностях менее 1 мВт, вдувается что-то около 150 мВт (с вашей цифрой 1/1000), а нелинейность сильно зависит от температуры, это ещё не худший вариант.
|
|
|
|
|
Nov 5 2017, 04:06
|
Профессионал
    
Группа: Свой
Сообщений: 1 351
Регистрация: 21-05-10
Пользователь №: 57 439

|
Цитата(ADOWWW @ Oct 10 2017, 21:22)  Приветствую коллег ! Необходимо регистрировать и измерять яркость пикосекундных ( 200-500 пс) лазерных импульсов. В принципе схемотехника не сложная, усилитель фототока на ОУ с термокомпенсацией на резисторной сборке. Если необходимо, схему попозже приведу. Но есть одна проблема, в процессе работы, датчик с оптикой и фотодиодом ( G12183-003K ) разогревается измеряемым лазерным излучением, от комнатной- до 60-70 градусов. Ответственно плывет фототок диода, нелинейно. Подскажите, может есть схемотехнический способ достаточно точной термокомпенсации дрейфа фотодиода? Сделать термос или заменить диод на диод с пельтье, в данном устройстве затруднительно. Рассматривается лишь как безвыходный вариант. Если плывет темновой ток, а чувствительность не меняется, то поставьте еще один фотодиод в тепловом контакте с приемным, но закрытый. Измеряйте разницу. А если нейтральными (хотя для монохроматического света любые подойдут) фильтрами ослабить свет, падающий на принимающий диод чтобы он не грелся?
|
|
|
|
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0
|
|
|