Полевик для сброса интегратора Опции

[greezol]

Посоветуйте полевик с током утечки СИ порядка хотя бы меньше наноампера. Что ни тыкаю вразнобой документацию, все попадаются с защитным диодом. Это из-за него такие бешеные токи утечки в сотни и тысячи наноампер? Желательно без индуцированного канала, n-типа.

А можно ли запереть полевик n-типа еще больше, от токов утечки, подав на затвор отрицательное напряжение?

[rezident]

Вы видимо ищете среди MOSFET? А вам нужно искать JFET.

[ledum]

Посоветуйте полевик с током утечки СИ порядка хотя бы меньше наноампера. Что ни тыкаю вразнобой документацию, все попадаются с защитным диодом. Это из-за него такие бешеные токи утечки в сотни и тысячи наноампер? Желательно без индуцированного канала, n-типа.

А можно ли запереть полевик n-типа еще больше, от токов утечки, подав на затвор отрицательное напряжение?

А в чем ограничение, что именно транзистор - габариты?
Ведь можно применить микросхемы - ключи MAX326/7, ADG1611/1613.
Температурный диапазон? Сопротивление в открытом состоянии? Быстродействие? Диапазон напряжений? при малых однополярных - какие-нибудь ADG781/783

Сообщение отредактировал ledum - Jul 21 2009, 15:55

[Herz]

Вы видимо ищете среди MOSFET? А вам нужно искать JFET.

Да нет, наверное. Может, вот так:
[attachment=34758:001.pdf] (переименовать в формат djvu. Кстати, почему файлы этого формата запрещены к вложению напрямую?)

[rezident]

Да нет, наверное. Может, вот так:

Симметричный ключ на двух MOSFET это не то. В смысле, что он не решает проблему топикстартера (утечки в закрытом состоянии). Топикстартер, см. таблицу JFET, например, от ON Semiconductor. Хотя.... если просмотреть даташиты беглым взглядом, то у большинства из них 1нА@25°C гарантируется.

[Herz]

Симметричный ключ на двух MOSFET это не то. В смысле, что он не решает проблему топикстартера (утечки в закрытом состоянии).

Почему же, это типичное решение для сброса интегратора. Если оно приемлимо схемотехнически, то снимает жёсткие требования к полевикам. И проблему утечек как раз решает.

[alexkok]

Посоветуйте полевик с током утечки СИ порядка хотя бы меньше наноампера. Что ни тыкаю вразнобой документацию, все попадаются с защитным диодом. Это из-за него такие бешеные токи утечки в сотни и тысячи наноампер? Желательно без индуцированного канала, n-типа.

А можно ли запереть полевик n-типа еще больше, от токов утечки, подав на затвор отрицательное напряжение?

Например MMBF4117

[GAin]

В принципе и MOSFET-ы выпускаются (выпускались). Просто искать нужно по определению типа small signal MOSFET и т.п. А топикстартер похоже нарывается только на power MOSFET - они первые в поисковиках выскакивают...
У филипса например был BSD22 (можно отдельно "запотенциалить" подложку).
А наиболее правильный путь - это идти на сайт конкретного производителя и шарить там.

Сообщение отредактировал GAin - Jul 21 2009, 17:13

[greezol]

А в чем ограничение, что именно транзистор - габариты?
Ведь можно применить микросхемы - ключи MAX326/7, ADG1611/1613.
Температурный диапазон? Сопротивление в открытом состоянии? Быстродействие? Диапазон напряжений? при малых однополярных - какие-нибудь ADG781/783

Схема простейшая, накопительный конденсатор заряжается от обратно включенного фотодиода, соотв. токи от долей наноампера до нескольких мА (не хочу лишних дорогих ОУ). Напряжение на конденсаторе до ~0.5-1В, потом подключается (также через полевик) ОУ с усилением G=2..4, и дальше на АЦП. Время зарядки конденсатора варьируется микроконтроллером.
Питание однополярное, 3..5В, отрицательное напряжение и положительное 10В для полевика - накачкой.

Температурный диапазон -40..+50. Сопротивление в открытом диапазоне до 1ком, но это неважно. Будем сбрасывать сколько надо). Быстродействие не критично.

Смотрю также в сторону оптронов типа 4N26, 1нА обратного тока, насыщение тысячные доли вольта,... ого MAX326 - утечка меньше 1пА круто! дорогой правда..

Желательно обойтись все таки не такими дорогими компонентами

Re: alexkok
ага, почитал

Я так понимаю, подложка играет роль второго затвора. Может на нее стоит тоже подать минус, чтобы "сузить канал"


Re: GAin

искал в терраэлекткронике общего назначения, но у всех этот обратный диод (International Rectifier сразу исключал)

Сообщение отредактировал greezol - Jul 21 2009, 18:34

[ledum]

ADG819 + AD8603 до +50С должны прокатить, стоят копейки (американские ). Питания Вашего должно хватить без всякой накачки, ОУ быстрей всего может быть подключен постоянно .

[тау]

Схема простейшая, накопительный конденсатор заряжается от обратно включенного фотодиода, соотв. токи от долей наноампера до нескольких мА (не хочу лишних дорогих ОУ). Напряжение на конденсаторе до ~0.5-1В, потом подключается (также через полевик) ОУ с усилением G=2..4, и дальше на АЦП.

насколько мне помнится, ток обратно смещенного фотодиода при малых освещенностях дает гораздо большую погрешность и меньший динамический диапазон по освещенности , чем схема работы фотодиода при нулевом смещении в качестве генератора тока на усилитель с нулевым входным сопротивлением ( преобразователь ток -напряжение или к примеру ток-заряд на ОУ ) . А Вы собирались что-то там мерять?

Сообщение отредактировал тау - Jul 21 2009, 19:25

[greezol]

ADG819 + AD8603 до +50С должны прокатить, стоят копейки (американские smile.gif ). Питания Вашего должно хватить без всякой накачки, ОУ быстрей всего может быть подключен постоянно

от то что надо пожалуй, спасибо

насколько мне помнится, ток обратно смещенного фотодиода при малых освещенностях дает гораздо большую погрешность и меньший динамический диапазон по освещенности , чем схема работы фотодиода при нулевом смещении в качестве генератора тока на усилитель с нулевым входным сопротивлением ( преобразователь ток -напряжение или к примеру ток-заряд на ОУ ) . А Вы собирались что-то там мерять?

Дело в том что у меня (измерение освещенности, экспонометр короче) скорость измерения практически абсолютно не важна, и хотелось использовать то преимущество, что сигнал можно накапливать, а не снимать моментально - т.е заместо дорогого "лазер-триммед" ОУ тупо поставить "гигантский" 0.1..1 микрофарадный конденсатор и с него не торопясь снимать значение чуть ли не напрямую АЦП контроллера. И тут-то встал вопрос об утечке самих ключей.

Для целей высокой точности (для схемы генератора тока) мне посоветовали интегрирующий усилитель IVC102 - шикарная вещь. Но я хотел сделать схему с максимально дешевыми и доставаемыми компонентами, пусть немного в ущерб точности.

[тау]

Но я хотел сделать схему с максимально дешевыми и доставаемыми компонентами, пусть немного в ущерб точности.

А сколько в пикоамперах или наноамперах темновой ток утечки Вашего фотодиода при 30-40 градусах цельсия?

[greezol]

А сколько в пикоамперах или наноамперах темновой ток утечки Вашего фотодиода при 30-40 градусах цельсия?

у дорогого BPW21 - 2 нА/ 25°, значит около 32/ 40°

ФД-256 - 5 нА/25°, но намного меньше чувствительность

В режиме без смещения наверное пойдет только преобразователь, поскольку не представляю как заряжать одиночный конденсатор - нужно прямое смещение не более 0.01В, значит надо как то контролировать напряжение на конденсаторе -> опять втыкать ОУ. Если только как-то переносить заряд...

Сообщение отредактировал greezol - Jul 21 2009, 20:27

[alexkok]

Для целей высокой точности (для схемы генератора тока) мне посоветовали интегрирующий усилитель IVC102 - шикарная вещь. Но я хотел сделать схему с максимально дешевыми и доставаемыми компонентами, пусть немного в ущерб точности.

Самый дешевый вариант наверное будет если нагрузить фотодиод на низкоомный резистор и сразу оцифровывать, к примеру ADS1230

[Herz]

А чего так бояться ОУ? "Гигантский" конденсатор ведь тоже будет иметь утечки немаленькие. И Вы правильно понимаете: заряжать его "напрямую" от фотодида совсем непросто, по мере заряда смещение будет "открывать" переход. Так что режим КЗ без ОУ реализовать практически нереально...

Сообщение отредактировал Herz - Jul 21 2009, 21:25

[тау]

...нужно прямое смещение не более 0.01В, значит надо как то контролировать напряжение на конденсаторе -> опять втыкать ОУ. Если только как-то переносить заряд...

А чего Вы так против ОУ плохо настроены, возьмите сравнительно LMC6041 или MCP6041
Supply Min 4.5 Volt
Supply Max 15.5 Volt
Gain Bandwidth 0.075 MHz
Offset Voltage max, 25C 6,3 mV
Max Input Bias Current 0.004 nA
Channels 1 Channels
Supply Current Per Channel 0.014 mA

, в интеграторном включении , на вход фотодиод, прямое напряжение будет меньше смещения ОУ , входной ток ОУ мал
. Да два последовательных ключа, общая точка которых например через резистор 1Мом соединена с землей (для уменьшения токов утечки через ключ соединенный со входом) и вот сразу выход такого ОУ можно подавать на АЦП , без доп усиления. пмсм.

[greezol]

Самый дешевый вариант наверное будет если нагрузить фотодиод на низкоомный резистор и сразу оцифровывать, к примеру ADS1230

Динамический диапазон даже для "дешевого" решения должен быть не менее 2^20, как в обычном фотоаппарате, выходное значение - с точностью минимум 0.15 log10 ( log10 (2 ^ 1/2) ). Логарифмический усилитель - дорого, не распространено широко.

20 бит слабовато, и здесь мы теряем возможность расширить динамической диапазон, управляя временем интегрирования

А чего так бояться ОУ? "Гигантский" конденсатор ведь тоже будет иметь утечки немаленькие.

Слабоват в аналоговых делах. Электролитические имеют порядка 5..20нА на 1 мкф, значит мне нужен керамический на ~0.33 мкФ. Господи тут оказывается еще какая-то диэлектрическая абсорбция... тем более сложнее с высокоразрядными АЦП на малых значениях

Да два последовательных ключа, общая точка которых например через резистор 1Мом соединена с землей (для уменьшения токов утечки через ключ соединенный со входом)

Немного не догнал, как именно подключены ключи. Что такое "общая точка" для них? "Ключ, соединенный со входом" - входом ОУ?



Склоняюсь пока к такому варианту: включение ФД без смещения, интегратор на ОУ ( с ключом сброса конденсатора, АЦП через ключ прямо к накопительному конденсатору); это значит получается преобразователь I/I так?; ключи AD819, ОУ MCP6041/AD8603, керамический либо полипропиленоый конденсатор

[alexkok]

20 бит слабовато,

Что мешает взять 24бит?
У Вашего контроллера АЦП сколько бит?

и здесь мы теряем возможность расширить динамической диапазон, управляя временем интегрирования

Это как?
Без переключения пределов?

[greezol]

Это как?
Без переключения пределов?

ээ..это недоверие к какому способу - мерять весь диапазон АЦП-шником без разных опорных, или менять диапазон временем накопления на конденсаторе?

Если разные опорные задавать, ну тут у АЦП свой усилитель, со своей ошибкой, вклад которой возрастает при уменьшении опорного. А так временем накопления управляет контроллер - если, к примеру за 1мс АЦП намеряет меньше 2% опорного, сбросить заряд и задать интегрирование в 256мс.

Тут интегрирование как я понимаю сродни увеличению сш, увеличению объема полезного сигнала, глупо было бы это не использовать

Что мешает взять 24бит?
У Вашего контроллера АЦП сколько бит?

У контроллера жалких 10 бит (8 полезных можно сказать)
24 бит кажется решением слишком "в лоб", а значит у него должны быть какие-нибудь недостатки , например бешеная стоимость, или effective resolution - 19bits, Gain=128 (Vref=2.56V), а сигнал на резисторе более 30-50мВ поднимать нельзя т.к. нарушается режим КЗ для фотодиода

Сообщение отредактировал greezol - Jul 22 2009, 10:24

[jam]

Если большая точность не нужна - попробуйте сбрасывать импульсом через диод. Я брал bav199 2 последовательно - получил лучше 1па при 25град. при 22пф. Верхний предел ограничен только скоростью диода (несколько сот кгц) и ацп. Ещё интересней сделать сброс через фотодиод - не пробывал но должно получиться...
зы - даже обыкновенный светодид чуял свет так, что приходилось его прятать в несколько коробок а затем в ящик стола и мигать туда в ящик фонариком через щёлку.

[greezol]

Если большая точность не нужна - попробуйте сбрасывать импульсом через диод. Я брал bav199 2 последовательно - получил лучше 1па при 25град. при 22пф. Верхний предел ограничен только скоростью диода (несколько сот кгц) и ацп. Ещё интересней сделать сброс через фотодиод - не пробывал но должно получиться...

не понял как это. у bav199 обратный ток прописан 5нА (ну пусть 1). В прямом включении при V<10мВ он будет такой же, сколько их последовательно не соединяй. сбрасывать через диоды, создавая на катоде отрицательное напряжение? про сброс через фотодиод вообще не понял. пробивать чтоли? откуда и куда сбрасывать?

Сообщение отредактировал greezol - Jul 22 2009, 12:43

[jam]

не понял как это. у bav199 обратный ток прописан 5нА (ну пусть 1). В прямом включении при V<10мВ он будет такой же, сколько их последовательно не соединяй. сбрасывать через диоды, создавая на катоде отрицательное напряжение? про сброс через фотодиод вообще не понял. пробивать чтоли? откуда и куда сбрасывать?

У него ток прописан при 70 вольтах кажется, а на входе интегратора всегда ноль... Принцип прост - выход интегратора мерить ацп,, если больше или меньше какого-то значения - даём импульс через диод - положительный или отрицательный взависимости от ситуации. Работает стабильно - деталей минимум - уложитесь в 100р....
зы - 8ми канальный вариант
зыы - сейчас у меня на столе 16канальный валяется со сбросом на adg751 - но параметры буду снимать недели через две , когда из отпуска выйду - а пока что зажигаю на фестивалях...

Прикрепленные файлы

 swint18.pdf ( 45.47 килобайт ) Кол-во скачиваний: 74

 

[greezol]

У него ток прописан при 70 вольтах кажется, а на входе интегратора всегда ноль... Принцип прост - выход интегратора мерить ацп,, если больше или меньше какого-то значения - даём импульс через диод - положительный или отрицательный взависимости от ситуации. Работает стабильно - деталей минимум - уложитесь в 100р....
зы - 8ми канальный вариант
зыы - сейчас у меня на столе 16канальный валяется со сбросом на adg751 - но параметры буду снимать недели через две , когда из отпуска выйду - а пока что зажигаю на фестивалях...

слабо догоняю это что отнимание/прибавление заряда чтоли?

[jam]

слабо догоняю это что отнимание/прибавление заряда чтоли?

ага

[Herz]

зы - 8ми канальный вариант
зыы - сейчас у меня на столе 16канальный валяется со сбросом на adg751 - но параметры буду снимать недели через две , когда из отпуска выйду - а пока что зажигаю на фестивалях...

Это для чего ж такое применяться будет?

[jam]

Это для чего ж такое применяться будет?

профилометр пучка

[alexkok]

Если разные опорные задавать, ну тут у АЦП свой усилитель, со своей ошибкой, вклад которой возрастает при уменьшении опорного. А так временем накопления управляет контроллер - если, к примеру за 1мс АЦП намеряет меньше 2% опорного, сбросить заряд и задать интегрирование в 256мс.

Тут интегрирование как я понимаю сродни увеличению сш, увеличению объема полезного сигнала, глупо было бы это не использовать

Сомнительно что таким способом 20 бит получить можно.

У контроллера жалких 10 бит (8 полезных можно сказать)
24 бит кажется решением слишком "в лоб", а значит у него должны быть какие-нибудь недостатки , например бешеная стоимость, или effective resolution - 19bits, Gain=128 (Vref=2.56V),

Если 9 баксов - "бешеная стоимость", тогда да, AD7191

а сигнал на резисторе более 30-50мВ поднимать нельзя т.к. нарушается режим КЗ для фотодиода

При каком токе?

[greezol]

Сомнительно что таким способом 20 бит получить можно.

Почему нельзя? Мы же не покупаем тестер с одной большой суперточной шкалой, а переключателем меняем диапазон измерений. Вот тут то же самое. Можно пользовать хоть 4-бит АЦП, хоть компаратор, только долго. Выходная шкала - логарифмическая, точность до 0.1-0.15 log10, мы меряем освещенность с точностью до 1/2 ступени (ступень - изменение освещенности в 2 раза)

Если 9 баксов - "бешеная стоимость", тогда да, AD7191

я натыкался на ~500р в розницу - многовато. ну может не там искал, чип&дейл не в счет

При каком токе?

максимум несколько мА, а так вообще сотни мкА максимально. При этом напряжение холостого хода на ФД где то 200-400мВ (в зависимости от температуры и конкретного фд)

[jam]

. напряжение холостого хода на ФД где то 200-400мВ (в зависимости от температуры и конкретного фд)

ЭДС должна быть равна ширине запрещённой зоны - 1.2в в кремнии - мне так кажется - поправте если криво. Для построения spice модели подходит модель pvi1050 - есть в сети.
Ну какие мысли - смог ли чем помочь?

[alexkok]

я натыкался на ~500р в розницу - многовато. ну может не там искал, чип&дейл не в счет

Существуют специальные конвертеры для этих целей, содержащие фотодиод, посмотрите здесь TAOS
Обещают 120дБ и даже 160дБ.
С ценой меньше цены Вашего фотодиода TSL230

Сообщение отредактировал alexkok - Jul 23 2009, 23:56

[jam]

Существуют специальные конвертеры для этих целей, содержащие фотодиод, посмотрите здесь TAOS
Обещают 120дБ и даже 160дБ.
С ценой меньше цены Вашего фотодиода.

Спасибо - не знал - интересная штука.

[greezol]

ЭДС должна быть равна ширине запрещённой зоны - 1.2в в кремнии - мне так кажется - поправте если криво.

Я курил даташит

Существуют специальные конвертеры для этих целей, содержащие фотодиод, посмотрите здесь TAOS
Обещают 120дБ и даже 160дБ.
С ценой меньше цены Вашего фотодиода TSL230

Ух ты прикольная вещица. Жаль единственный поставщик работает с организациями хоть это и не большая проблема. Может также сделать, диод в обратном включении, кондер и кмоп инвертер с цепью сброса...

Сообщение отредактировал greezol - Jul 24 2009, 09:56