Приведу соображения, прошу поправить если что не так.

Для детектирования токов в десятки-единицы наноампер уже придется строить сложные схемы с высококачественными дорогими операционниками, чего надо избежать. Фотодиод - VISHAY BPW21 (PN), темновой ток ~2нА/25°C

Измерение холостого напряжения также исключается из-за температурных смещений (рабочий диапазон -30..+50). Высокая скорость не нужна, время одного измерения 0.5 сек вполне устраивает, поэтому решил сигнал как-то интегрировать (накапливать в конденсаторе, а потом измерять время достижения определенного уровня, несколько милливольт). Но если подключить напрямую, то при минимальном заряде режим короткого замыкания тут же нарушается, т.к. на кондере появляется напряжение, сравнимое или нет (незнаю, в чем и загвоздка) с напряжением холостого хода при сверхмалых освещенностях. С другой стороны в даташите приведена такая характеристика как сопротивления при малых смещениях. При смещении (в любом направлении) 10мВ оно равно 38ГОм.

Значит, можно сместить фотодиод в прямым напряжением 10мВ, и пока на конденсаторе от фототока напряжение не достигнет тех же 10мВ , фотодиод будет работать в режиме короткого замыкания. А потом уже мерять время достижения 10мВ на конденсаторе (как раз на микрофарадных емкостях оно и будет порядка доли секунды-секунда). Сбрасывание заряда с кондера для последующих измерений производится полевиком, как не имеющим напряжения насыщения, прерывание отключение анода от напряжения смещения механически, ну это уже детали.

Вопрос - будет ли действительно ФД в режиме чистого КЗ до достижения 10мВ на кондере, или здесь где то ошибка?

Этот велосипед уже изобрели - IVC102 и ее потомки со встроенным АЦП. Там уже есть встроенные конденсаторы - от 10 до 100pF. Или около того.
Ваш темновой ток не такой уж и маленький... И соответствующие операционники дешевы... А может, для Вас... дорогие - это сколько?

Ну хотелось бы вообще без темнового тока, в прямом включении фотодиода, так что предел снизу пожалуй разводка и чистота платы, ну и ОУ.

Недорогой ОУ - это до 300р, изделие единичное, для себя

Вообще то мне скорей нужен логарифмирующий, потому что предел измерений - от нескольких десятков нА до ампера. Спасибо за подсказку.

Темновой ток без смещения не бывает, обычно... Операционников с входным током меньше pA много уже.
А что такое "прямое включение"?
А вот..., боюсь подумать... про ампер через фотодиод, ... Вы не ядерными испытаниями дома занимаетесь?

Прямое включение это в режиме фотоэлемента, говорят при этом отсутствует понятие темновой ток, ценой в малое быстродействие, но оно мне не нужно. Может с атомной бомбой переборщил, ну 100мА точно будут

А что такое "режим фотоэлемента"? На фотоэлемент подают напряжение, а то электроны полетят не туда...
Понятие... оно только в мозгу присутсвует... всегда. А сам ток может и отсутствовать... почти совсем.
Постоянно 100 мА точно будет? Интересно, что это, если не бомба?

Замыкают выводы фотодиода накоротко (через малюхонький резистор), и через него течет ток, генерируемый световым потоком.

По документации диод выдает 100мА на 10 000 люкс, что примерно соответствует освещенности ярким солнцем. Ясно, что держать долго нельзя, нагреется еще, поэтому измерение импульсное. Незнаю, может для ФД-256 нужна сверхновая, а тут понимаешь зарубежная электроника )

Сообщение отредактировал greezol - Jul 13 2009, 16:03

"А мужи..." Vishay и не знают, что выпускают вечные двигатели.
Если присмотреться к картинке в даташите, BPW21 при 10^5 люксах может выдавить из себя ~600 мкА.

Вот операционник-то в трансимпедансном включении весь ток и отъедает, только не всякому 100 мА под силу.
Вы вроде бы писали про малые световые потоки... Выход можно усилить. В обратную связь диод - будет логарифмический.
К IVC102 можно внешний конденсатор подвесить, если хотите точнее. Динамический диапазон порядка миллионов можно получить.


Вот я и подозреваю, что автор прочел книгу "Ярче тысячи Солнц".

BPW21R.pdf, ревизия документа № 91000 08.04.05 ось графика - в mA, мuилиамперы то бишь, даже таблице Optical Characteristics стоит - Ea=1 klx, Short circuit current TYP=9, MIN 4.5 uA. Я не шарю в вечных двигателях, им виднее.

Так где же тут 100мА? Ошибочка минимум в 4 порядка! А с графиком явно что-то не то, миллиамперы с микроамперами перепутали...

Сообщение отредактировал Herz - Jul 13 2009, 18:18

Если таки присмотритесь, то ордината - в μA.
Если умножите Short circuit current TYP=9, MIN 4.5 uA @ 1klx на 100, то получите TYP=900, MIN 450 uA @ 100klx.
Если задумаетесь, какая мощность падает на кристал при 10000 люксах, и попробуете соотнести ее со 100 мА на КЗ, учитывая внутреннее сопротивление ФД, то сможете самостоятельно придти к выводу, что без вечного двигателя здесь не обошлось.

Поделитесь, как надо тут учитывать внутреннее сопротивление. А то мужики-то ...., а я-то - нет.

Вот забавная микросхема, датчик - TSL230R http://www.sparkfun.com/datasheets/Sensors/TSL230R-LF-e3.pdf
Несколько лет назад использовали в приборе для измерения освещенностей от сверхмалых до максимальных (... разумно-возможных )
динамический диапазон 160dB внушает. Там реализован и преобразователь освещенность-частота. Решение оказалось удобнее, нежели возиться с пико-нано Амперами.

Хотя бы как учили тт. Джоуль и Ленц.
Татьяна, Вас злые мухи покусали?