Согласен, режим работы фотодиода в данной схеме - фотодиодный и при появлении смещения появляется темновой ток.

Да, я и имел в виду измерение относительно амплитуды пилы, а не отношения двух точек на пиле.


На странице 2 в самом низу указанной Вами методички расписаны диффузионные и дрейфовые токи, и текут они в разных направлениях


Это не совсем то, о чём я говорил. Как Вы думаете, прямая линия идёт до бесконечности? А если по оси взять освещённость? Вот и получится график с насыщением, о котором я говорил. У меня где-то на работе график этой зависимости для ФД-24 лежит. Искать долго придётся, но характеристику я для этого фотодиода сам лично снимал.

Что-то я немного запутался. Попробую немного прояснить ситуацию. Представим себе, что у нас есть сигнал напряжения, пропорциональный фототоку: Pila(t), изменяющийся в диапазоне от 0 до самой величины. Далее есть постоянное смещение CBias = 2 В. А также есть медленно изменяющаяся величина смещения: Bias(t). Ещё есть среда с модулирующей функцией Ksi(t) = 0..1 Далее в момент времени А напряжение равно:
V( tA ) =Ksi(tA)*Pila(tA)+CBias+Bias(tA). В момент времени B напряжение равно:
V( tB ) = Ksi(tB)*Pila(tB)+CBias+Bias(tB). Тогда отношение двух напряжений есть величина:
V( tB )/V( tA )=[Ksi(tB)*Pila(tB)+CBias+Bias(tB)]/[Ksi(tA)*Pila(tA)+CBias+Bias(tA)] На мой взгляд, линейности здесь нет.
Если мы начинает измерять напряжения относительно "подставки", на которой находится пила, то тогда считаем, что смещения - медленно изменяются и Bias(tA)=Bias(tB)=Bias
Vref( A )=Ksi(tA)*Pila(tA)+CBias+Bias - (CBias+Bias) = Ksi(tA)*Pila(tA)
Vref( B )=Ksi(tB)*Pila(tB)+CBias+Bias - (CBias+Bias) = Ksi(tB)*Pila(tB)
Таким образом получаем отношение относительных напряжений:
Vref( tB )/Vref( tA )=Ksi(tB)/Ksi(tA)*Pila(tB)/Pila(tA)
Вот здесь при одних и тех же временах измерения относительно начала пилы отношение Pila(tB)/Pila(tA) должно оставаться неизменным при изменении только амплитуды пилы (чтобы её изменить можно изменять амплитуду тока накачки ЛД), а вот за среду Ksi(tB)/Ksi(tA) я не отвечаю. Поэтому сначала попробуйте, как уже предлагалось, проверить неизменность первого отношения, а затем можете уже проверять среду.

Простите, что долго не участвовал в обсуждении.


Вы говорите о влиянии поглощения света материалом объектива в зависимости от мощности света? Даже не думал о таком...возможно ли это...
проверю, чтобы узнать влияние этого эффекта, но интуитивно кажется что зависимости не будет.

Подскажите, как можно посмотреть (или вычислить) ток утечки на выходе ТА ? я знаю только ток через резистор обратной связи и ток нагрузки.



Проблема в том что не известна линейность источника тока, который я соберу. Хотя если взять микруху THS5671 (14 бит ЦАП с токовым выходом), а такой источник тока собран и где-то лежит, то должно сработать.
И еще я не очень понимаю - как будет влиять внутреннее сопротивление этого источника тока?
У ФД оно 300MOhm, если собирать свой источник тока, то, например: ставлю микросхему THS5671 - выходное сопротивление его 300kOhm. Через это сопротивление идет небольшой ток, равный U(-)/R, где U(-) - напряжение на инверт. входе усилка (несколько микровольт). Вот вроде и все - по идее должно работать. ))
А делать на транзисторе и резисторе - не думаю что линейность этого источника тока будет приемлема. Если не прав - поправьте ))



Как я понял "электрическая линейность", т.е. линейность усилителя проверяется с помощью источника тока, как описано выше?
А под "световой" понимается линейность фотодиода?

Тогда для его проверки потребуется калиброванный источник света!
Используемый сейчас ЛД имеет свои особенности на передаточной характеристике и она не линейная - с провалами (я говорю о характеристике лазера "мощность от тока")

Tanya, а что значит отрицательная засветка? такой термин я пока не встречал нигде.

Наводка возможно, но снимали несколько характеристик в течении длительного времени, и все они совпадают с хорошей точностью.

Скорость нарастания - это что первое пришло в голову, хотя производитель приводит 80V/us…весьма неплохо, а что на самом деле, думаю никто не знает.
Жаль что нЕчем сейчас заменить эту микруху OPA380 – например на аналогичную с бОльшей скоростью нарастания, чтобы исключить или подтвердить этот фактор…
Сейчас от этого никуда не уйти – схема уже собрана и с ней надо работать пока делаю новую почитав наставления PHILIPa HOBBSa.



«На глаз» линейность, конечно, есть, а как смотришь обработанные данные – так погрешность 1%.
Может ли эта погрешность быть вызвана схемой обработки АЦП?



Рад бы уменьшить резюк в 500 раз, но и так сигнал очень слабый ловлю – еле видно (и то после усреднения и матобработки).
Чтобы уменьшить постоянную времени есть вариант сделать два усилителя – один трансимпедансный с сопротивлением ОС 100 kOhm (в 10 раз меньше того что сейчас), а второй – усилитель напряжения, но соответственно все шумы первого он будет усиливать, а как разглядеть в нем полезный сигнал – это задача!


Менее заметны? Хм…смотря что Вы подразумеваете под скоростью пилы:
1. Если скорость нарастания тока через ЛД и соответственно сканирование по длине волны, то согласен, т.к. меняется именно приходящий сигнал. Если определенную таким образом скорость пилы вы сведете, скажем, к 100мА/нс (т.е. все значения тока от 1 до 100мА(как сейчас у меня сделано) и соответственно сканирование по всем длинам волн будет в течении 1нс), то боюсь что эта система ФД + ТрансУсил. вообще ничего и не заметит.
2. Допустим, я меняю резистор в цепи обратной связи с 1 MOhm до 10 MOhm, то скорость пилы напряжения на выходе услителя (измеренная в V/us) тоже измениться, но произойдет зарезание по частотной характеристике и я опять же рискую не увидеть провалов.
3. Я меняю уровень приходящего на ФД сигнала (а именно это и происходит) и таким образом скорость пилы напряжения на выходе тоже меняется (V/us), то частотная характеристика Тр.Ус. остается постоянной, т.к. определяется резистором в цепи ОС, а он не меняется – ПОЧЕМУ ЖЕ Я ДОЛЖЕН ВИДЕТЬ ИЗМЕНЕНИЕ В «ПРОВАЛАХ» СИГНАЛА?
Покритикуйте. Про перезаряд цепей меньшим током не понял и поэтому не могу подтвердить или опровергнуть эту точку зрения…понимаю только то, что при этом величина напряжения до которой перезаряжаются эти цепи тоже меняется.
Поясните, пожалуйста, какие емкости перезаряжаются и почему это происходит дольше/быстрее если напряжения при этом тоже меняются.


Ага, но и напряжение то растет ))


Аккуратность и не спешность!
Езда на мотоцикле помогает на забыть эти простые истины… как говорится: «лучше на 10 минут позже, чем не 40 лет раньше»

Сообщение отредактировал Dmitry_Ternovsky - Oct 13 2009, 18:38

Оптическую линейность можно проверить с помощью нейтральных фильтров (сетки и т.п.)
Электрическую - собирается схема из генератора (Ваша пила). 50-омного резистора и двух конденсаторов, - один на землю (большой емкости), другой на вход усилителя (ТИ). Получается токовый делитель...

При этом и емкость диода растет и шумы и допустимое обратное напряжение ФД падает.
Но мне не понятно, почему от этого должна зависеть ошибка? (количество попадающего на ФД света одинаково для всех точек на графике, если, конечно, от интенсивности света не зависит размер пятна в фокусе )


к, сожалению, не мой случай – прибор направленного действия при работе на расстоянии.


Так ведь я не меняю ток в лазере, и скорость роста тока в лазере тоже не меняю…если какое-то запаздывание и есть, то оно постоянно для всех упомянутых тут случаев.


Это линии поглощения от воды.
Пички, слегка носит влево-вправо, но очень слабо, дрожание в пределах 0.5% (судя по всему температура в течении времени нарастания тока меняется), но я ведь смотрю минимум в каждом случае.



Из других ТУ, пока остановился на OPA656, но у него питание двухполярное.
Есть с однополярным питание похожие?

Я думаю, что подобный эксперимент вы можете сделать, чтобы понять причину. Судя по картинке, ситуация с шумами не особенно критична, возрастание шумов можно компенсировать повторением измерений.


Разумеется, я имел ввиду этот вариант. Вы можете уменьшить скорость изменения тока ЛД от времени?



Я подумаю еще, как лучше сформулировать, может кто поможет, кто электронику еще не забыл. Я больше работал с логарифматорами, а тут действительно, линейная схема. Нужно подумать, крутизна спада напряжения на выходе зависит постоянна или таки пропорциональна напряжению.

Легко! А зечем? )))



Дистанционного нахождение в воздухе конкретных веществ.
Про Большова интересно...как раз стоит задача дистанционного измерения температуры ))


Да лазер то тут не при чем...ведь его вообще никто не трогает в ходе экспериментов ))
Ну а если Вам интересно про лазер узнать - расскажу (его делали на заказ, поэтому конкретной ссылки дать не могу)


Не стал бы, т.к. при выходных напряжениях близких к напряжению питания проявляется нелинейность и аплитуда плывет.

Я говорил об отражении света от объектива обратно в диод...

Отключаете диод - смотрите какое постоянное напряжение на выходе, берём это за ноль - подключаем диод и видим изменение. Пересчитываем выходное напряжение во входной ток... Если при манипуляциях с загораживанием объектива ток будет значительно меняться - то видимо причина тут...

Вы ведь про лазерный диод говорите?!
тогда это исключено, ведь свет в объектив попадает рассеяный от поверхности. А попадание света ЛД на объектив (и тем более обратно) исключено.


Так это не ток утечки на выходе ТА, а ток утечки ФД от приложенного напряжения...а почему он должен меняться, если напряжение смещения ФД не меняется?

Менятся может от засветки , температуры... Вот это и надо проверить...
Более того, описываемая Вами нелинейность нехарактерна для ТIA и для диода тоже - видимо искать надо либо в оптике либо в обработке.

может я чего не понимаю, но от засветки ток, конечно, будет меняться, но это уже будет ток засветки.
возможность влияния тока утечки ФД я пока не вижу.
Если Вы говорите о том, что будет расти ток утечки при повышении засветки, то я не знаю как вычислить величину тока утечки, зная сигнал на выходе. По-моему для усилителя эти токи не отличимы.
А с ростом температуры утечка, бесспорно, растет...но я работаю при одной и той же температуре, если исключить увеличение температуры из-за нагрева ФД в течении импульса.



немного запутался...пока разбираюсь

Сообщение отредактировал Dmitry_Ternovsky - Oct 13 2009, 20:59

Кривизна усилителя зависит от рабочей точки, особенно на высокой частоте, ну соответственно получается и от тока утечки.... хотя при 1моме в обратной связи обратный ток диода не даст большой разницы - а вот засветка может....

opa656 не годится для данного случая. Коэффициент усиления мал, чтобы считать его операционником.

Рядом с водой только поглощение от HF и HBr - их ищем ?

При такой развертке может добавляться не только изменение за счет температуры перехода, но и за счет температуры кристалла в целом. Вы уверены, что Ваша схема схема термостатирования лазера не дает никаких чудес ?
И обязательно проверьте с отражением от зеркала, а не от рассеянного света. В первую очередь надо исключить влияние оптических эффектов. Про нелинейности поглощения забудьте - не те плотности энергии. Можно еще на много порядков поднимать мощность, все будет линейным.
Для сбора объективом слишком маленькая приемная площадка. У Вас часть света может попадать мимо площадки, и за счет интерференции соотношение попадающего/непопадающего света будет непостоянным.

P.S. Если Вы измеряете не на эталоне, а на "натуре" - с чего вы взяли, что соотношение линий должно оставаться постоянным ?

знакомы с http://thermosciences.stanford.edu/researc...ent_theses.html ?
особенно http://thermosciences.stanford.edu/pdf/TSD-161.pdf на 125 странице.
http://thermosciences.stanford.edu/pdf/TSD-178.pdf

(грешу на лазер - очень Вы в нём уверены !)

Сообщение отредактировал НЕХ - Oct 14 2009, 18:16

А чем данный случай не подходит?
Вы имеете в виду параметр Open-Loop Voltage Gain?
При этом Tranimpedance Gain держится до 1МГц на уровню 120dB (-3dB) и на первой же странице приведена схема применения с сопротивлением в обратной связи 10MOhm.

Сообщение отредактировал Dmitry_Ternovsky - Oct 14 2009, 22:11