Так света там может быть очень мало, чтобы даже почувствовать нагрев. Рукой чувствуются в фокусе десятки милливатт, от такого света уже может и черная бумага задымиться, а в фотодиоде точно будет дыра.
А до объектива, чтобы почувствовать излучение рукой, нужны около ватта как минимум.

Нет, я не про нагрев, а про физическую оптику. Прикрыть рукой можно широкий пучок.
Кстати, куда большую нелинейность может создавать посторонняя засветка. Глазом ее можно не увидеть даже в темной комнате, а она есть.

Как это можно утверждать, не зная мощности? Или Вы её чем-то меряете? Тогда, если "мощность" меняется линейно и на выходе Вашего ТИ - пила, то нет причин подозревать в нелинейности схему.

Мне кажется, дело здесь может быть в другом. Поскольку, как Вы утверждаете, "провалы" вызваны поглощением света частичками среды (На "пиле" есть "провалы" - поглощение излучения веществами, в разных местах), то логично предположить её неоднородность. В таком случае доля поглощённого (провала) в общем принятом (площади пилы) будет зависеть от того, как Вы заслоняете объектив.

А что в этом сложного? Даже источника пилообразного напряжения и резистора будет достаточно. Можно и хороший источник тока на ОУ+транзистор сделать.


Простите, MaxPIC, но по-моему, Вы пишете сплошную ерунду.

?!! Ни для какой компенсации токов оно не предназначено. Более того, именно оно темновой ток и провоцирует. А назначение смещения - в обеспечении фотодиодного режима работы (в отличие от фотовольтаического). Вот, к примеру, почитайте:[attachment=37075:photodiod.pdf]

Ну так автор именно об относительных величинах и говорил.

Вапще ниасилил... С компенсациями, Вы, кажется, явно уже переборщили... Сами не запутались? Обратите внимание: ток через фотодиод течёт в одном направлении.

И ничего не изменится, поверьте.



В вышеприведенной методичке есть рис.4, на эту тему.

Кстати, а автор не говорил, что источник излучения - лазер. Может, светодиод.

Снял сегодня картинку проясняющую суть дела.
Синий канал напряжение на выходе усилителя, усиливающего рассеяный веществом сигнал.
Зеленый - ток через ЛД... пока ток не достиг пороговой величины излучение ЛД отсутствует (правда при величине тока близкой к пороговой наблюдается слабое излучение - судя по всему светодиодный режим).
По шкале времени в клетке сейчас 50us, но придется делать пилу более крутой.

Красными точками A и B показаны места, в которых измеряется напряжение.
Я утверждаю что отношение V(B )/V(A) дожно оставаться постоянным для случая линейной схемы при разном уровне сигнала на приемнике - форма картинки не меняется, меняется только приходящий в объектив световой поток (объектив полностью открыт или половина/четверть его закрыта...не обязательно рукой ...зыыы )
Однако на практике это отношение меняется как в одну, так и в другую сторону.
С этим надо разобраться, это надо побороть!



напряжение 2V подано с целью работы входных каскадов усилителя при входных напряжениях близких к 0, в случае его отсутствия на инверт. входе усилителя будет даже отрицательное напряжение, а на выходе, как показала практика, ничего не будет. Поэтому таким образом было сделано смещение, и ошибки тут нет.
Если говорить о ДШ на OPA380, то там так же приводятся такие схемы - fig.6.




Приложил файл с описанием фотодиода G8370-81, обратите внимание на график Photo Sensitivity Linearity. Мощности, конечно, много бОльшие, чем в моем случае, но все же.
А вопрос о нелинейности ФД возник по причине его смещения в обратном направлении - слышал что отклик ФД становится нелинейным, но какова величина этой неинейности - я не знаю, поэтому и задал вопрос о нелинености ФД.



Усиливается ли? И с каким же коэф. усиления?
Ведь напряжение смещения штука постоянная, поэтому омическо сопротивление - резистор в цепи обратной связи 1MOhm да и 300MOhm шунтирующее сопротивление ФД - получается обычный повторитель (Кус=1+1/300 - если быть точным)
Поправте меня, если я не прав.



ловлю рассеяное излучение, проблем с превышением мощности не будет, наоборот ее не хватает, но объектив размером со спутниковую тарелку никто не даст делать -))


10мВт - гиганская мощность, убъет фотодиод при фокусировке хотя бы 1мм...не убъет так покалечит, так что он потом будет работать плохо.


Описание диода прилагаю, диод G8376-05. 0,5мм площадка. (Прошу прощения что ввел в заблуждение, перепутав G c S)


Поясните, пожалуйста, что значит легко достигается?



Без объектива никак - не собрать рассеяное излучение, мощность пренебрежимо маленькая.
А другие методы измерения рассеяного излучения мне не знакомы.


Времена пичков видны из рисунка.
Схема, конечно, частотнозависима, но разве при этом должно что-то меняться при изменении сигнала таким образом как в данном случае? Сигнал ведь меняется пропорционально, а усилитель каждый "пичок" как отрабатывал так и отрабатывает (частотные характеристики теже), но только другая амплитуда и другой уровень напряжения.


хм....какой же оптикой надо фокусировать в такую точку?
Сейчас стоит телеском с диаметром 200мм и длиной 300мм и то получается 0.5мм...Длина волны 1200нм.
Ради такого результата я готов очень постараться! ))


Посторонняя засветка может, но проводилась серия экспериментов в разное время и результаты каждый раз повторялись - дело судя по всему в измерительной части, а не в засветке. Хотя я еще раз вернусь к этому вопросу, чтобы исключить ее влияние. Спасибо.

Сообщение отредактировал Dmitry_Ternovsky - Oct 9 2009, 00:27

Думаю, что причина изменения крутизны преобразования кроется в объективе - попробуйте поставить делитель света на стёклышке до поглощающей среды и смотреть мощность излучения . Вполне возможно , что мощность меняется в зависимости от поглощения. Посмотрите на выходе ТА какой ток утечки - может дело и в нём...

Простите, но для чего мне мерить мощность, ее величина меня не интересует, я знаю что она заведомо меньша предельной мощности ФД...интересует только две точки на сигнале (см. рис. внизу), а именно их положение относительно друг друга, которое, по-моему мнению, в линейной системе должно сохраняться. Повторюсь: парадокс в том, что когда я уменьшаю мощность то точки хаотично гуляют друг относительно друга - нет даже какой-то тенденции.



хорошее замечание, но не для моего случая: две линии поглощения - это одно и тоже вещество.



Собрать не сложно, согласен, а вы сможете подключить такой источник тока на транзисторе в схему вместо ФД?
у меня пока не получилось ничего придумать.
Подскажите как сделать? )

Непонятно, в чем у Вас проблема?
Надо отдельно проверить линейность по свету и по электричеству. Или все вместе. Это не очень сложно.
В качестве неупомянутых тут факторов добавлю, что может быть наводка электрическая, что эквивалентно засветке (или отрицательной засветке), и эффекты связанные с ограничением скорости нарастания усилителя.
Можно еще рассмотреть такой вариант - для усиления слабого сигнала на фоне большой пилы добавить эту инвертированную пилу на вход.

Смотрим на картинку. Мне кажется, она многое объясняет.
Контур пилы непоглощенного света сохраняется достаточно точно. Это значит, что линейность есть.
Хотелось бы еще несколько картинок, демонстрирующих ту нелинейность, которая Вам не нравится, но попытаемся без картинок.

Подходим с другой стороны. 0,1 pF на исходной схеме ... так не бывает. Емкость монтажа будет несколько пикофарад. Емкость выводов фотодиода - 5 pF. Емкость выводов резистора еще несколько pF. Т.е. постоянная времени усилителя приблизительно 5 мкс. Гляньте еще раз в даташит на ОУ. 90 MHz они получили при резисторе 2к, а у Вас в 500 раз больше. На странице есть несколько графиков изменения коэффициента передачи в зависимости от частоты. По какому графику смотреть - непонятно, но ясно, что снижение коэффициента происходит от 100 кГц до 2 МГц.

Смотрим еще раз на картинку: 50 мкс в клетке, время прохождения провала, судя по картинке от 1/3 до 1/15 - т.е. последний пик около 4 мкс.

То есть вы проходите провалы на скорости, когда сказывается ограничение полосы пропускания. Увеличите скорость пилы - и узкие провалы будут менее заметны. Когда Вы прикрываете свет рукой, фототок уменьшается и скорость перезаряда цепей уменьшается, узкие провалы уменьшаются, широкие провалы изменяются в меньшей степени.
Добавляете света - узкие провалы быстрее перезаряжаются.

Недостаточность быстродействия подтверждается разной скоростью спада и нарастания в провале, в первом разница наиболее заметна.

Спасибо за уточнение некоторых моих высказываний. Я буду более аккуратен.

Если у Вас рассеянный свет и телескоп фокусирует в 0.5 мм - диод надо брать 2х2 или 3х3. Иначе можно и 20% получить.
Вы не написали, что это рассеянный свет, а обычно все-таки через среду стараются гнать пучок, чтобы было потом что собирать.

Кроме того, в лазере есть запаздывание изменения длины волны от изменения тока, Вы его замеряли ? От этого тоже спектр может меняться. Что за вещество и что за лазер, если не секрет ? Вправо-влево Ваши пички не бегают ?



Это скорее всего связано с преобразованием пилы по форме линии поглощения через функцию lambda(I) лазера.

P.S. Я бы ОУ с такой извратной внутренней коррекцией никогда бы не выбрал для ТИ с мегомным резистором и довольно приличных частот. Да и шумы у него на средних частотах просто привет.

Можно сгородить ТА на рассыпухе и шумом меньше и полосой больше - но вот с линейностью по амплитуде и термостабильностью будут проблемы, по крайней мере у меня.... Если есть какая интересная схемка - поделитесь - помучаю её в спайсе , а то мож потом и на платке...

Вначале можно уменьшить резистор обратной связи, замедлить пилу и выжать побольше света, чтобы убедиться, что в этом причина.

Хорошая диафрагма для уменьшения потока получается из маски от разбитого кинескопа.
Источником нелинейности может являться внутреннее последовательное сопротивление фотодиода, иногда его компенсируют введением положительной обратной связи.
Но в Вашем случае больше похоже на эталонный эффект.
А вместо пилы - треугольник на лазер ?

А интересно все-таки, это для чего ? Измерение соотношения линий в воде для дистанционного измерения температуры в камере сгорания а ля Большов ?

А может причина провалов - просто "mode hopping" ?
модулируют, обычно, малым током...если светить лазером без коллиматора(обратное отражение в лазер) и среды(поглощение) на фотодиод, есть провалы ? как влияет температура лазера ? (температуру выбирают в зоне, свободной от "mode hopping")

Там DFB лазер ...