реклама на сайте
подробности

 
 
2 страниц V  < 1 2  
Reply to this topicStart new topic
> Термокомпенсированный усилитель сигнала фотодиода, Как компенсировать температурный дрейф диода.
iliusmaster
сообщение Oct 11 2017, 11:03
Сообщение #16


Частый гость
**

Группа: Участник
Сообщений: 181
Регистрация: 15-04-17
Пользователь №: 96 556



С преобразованием в диапазонах придется учитывать время преобразования. Импульсы то 200пс., а это цепь обратной связи, а зависит ли квантовый выход преобразователя от температуры???. Ох целая научная работа получится.
Второй диод - это вариант. Только нужно, чтобы они были похожи по ТКС, а это вопрос... и у них были максимально близкие температуры.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
ADOWWW
сообщение Oct 11 2017, 11:58
Сообщение #17


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 wink.gif 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.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
MegaVolt
сообщение Oct 11 2017, 13:41
Сообщение #18


Знающий
****

Группа: Свой
Сообщений: 779
Регистрация: 3-01-05
Из: Минск
Пользователь №: 1 783



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.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
ADOWWW
сообщение Oct 11 2017, 16:24
Сообщение #19


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 sm.gif


--------------------
Все у вас в порядке. Удивительно, с таким счастьем — и на свободе.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
MegaVolt
сообщение Oct 12 2017, 08:22
Сообщение #20


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.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
ADOWWW
сообщение Oct 12 2017, 19:26
Сообщение #21


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.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
smk
сообщение Oct 13 2017, 07:09
Сообщение #22


Гуру
******

Группа: Свой
Сообщений: 2 246
Регистрация: 17-03-05
Из: Украина, Киев
Пользователь №: 3 446



Для этих целей изготавливаются фотодиоды с элементом Пельтье и градусником в одном корпусе. Другого пути кроме стабилизации температуры нет. У всех ведущих изготовителей есть этот ряд конструкций.


--------------------
Живи днем так, чтобы ночью ты спал спокойно.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Stanislav
сообщение Oct 19 2017, 03:20
Сообщение #23


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)
Go to the top of the page
 
+Quote Post
ADOWWW
сообщение Oct 19 2017, 09:06
Сообщение #24


Местный
***

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



Да, чтоб закрыть тему, второй диод ничего особенного не дал. Вернулся к теме термоса.
В качестве "ткнуть в глаза" прилепил на плату пельтье с радиатором и запитал от регулятора температуры, выставил 25град.
Результат отличный, хотя и плохой термоконтакт , да и все открыто. Настоял на изменении конструкции датчика, будем менять. ))


--------------------
Все у вас в порядке. Удивительно, с таким счастьем — и на свободе.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
prig
сообщение Oct 19 2017, 09:18
Сообщение #25


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.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Tarbal
сообщение Nov 5 2017, 04:06
Сообщение #26


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?
Go to the top of the page
 
+Quote Post

2 страниц V  < 1 2
Reply to this topicStart new topic
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0

 


RSS Текстовая версия Сейчас: 15th July 2025 - 17:32
Рейтинг@Mail.ru


Страница сгенерированна за 0.0147 секунд с 7
ELECTRONIX ©2004-2016