Включение инфракрасного фотодиода, покритикуйте схему пожалуйста Опции

[sergey256]

Добрый день.

Покритикуйте пожалуйста схему "шустрого" усилителя для фотодиода.

ТЗ: Хочется "смотреть" в инфракрасный лазер передающего Ethernet-модуля (1.25ГБит/с, 850нм). Видеть меандр непосредственно не нужно, нужно видеть изменение интенсивности при старте и при отключении лазера с максимально возможным разрешением (по времени). Т.е. самое важное - скорость, второе по важности - точность. При этом детали - только те, что есть в Чип-Дипе или доставаемо за разумные деньги и сроки.



В качестве диода выбрал SD5421 (SD3421/5421) как наиболее шустрый из доступных (tr=15нс). Использовать его буду со смещением в 20В. Для того, чтобы полностью использовать его скоростные характеристики решил сгородить к нему I->U преобразователь и усилитель.

Диод подключается к точке INPUT схемы. Транзистор X1 используется в качестве I->U преобразователя, на резисторе R2 макс. полезный сигнал составляет 0.4 В. Чтобы отделить постоянную составляющую от сигнальной сделал еще один такой же каскад на X2 и подал одинаковые режимные токи за счет зеркала Q2-Q3. В жизни резистор R1 будет дополнен переменным.
Для усиления разностной составляющей сделал диференциальный усилитель на X3-X4 c выходными повторителями X5-X6. Сигнал буду снимать с точек OUT_A - OUT_B.

Будет ли все это работать ? Может я чего не учел ? Может надо по-другому ? Благодарен за любые комментарии.

PS. Рассыпуха а не операционник потому, что:
1. Операционники с малыми входными токами обладают невысокой частотой (150МГц), а хочется построить усилитель с "запасом", даже не смотря на то, что диод такой частоты не обеспечит.
2. Дешево

[sergey256]

Работать в сколь-нибудь широком (и не очень) температурном диапазоне не будет.

Почему ? Вроде я везде по режиму обратные связи ввел...

Схему можно сделать работоспособной выкинув полевики .

Токи плечей в усилительном диф. каскаде по 15мА, соответственно базовые токи X3 X4 будут десятки микроампер, что сопоставимо с сигналом. Для этого введены повторители на полевиках.

При том токе фотодиода, что Вы имеете - 40мкА, достаточно нагрузить фотодиод на ~2к и поставить любой быстрый (средне) компаратор, работающий по входу с близкими к нулю сигналами.

Ну будем считать, что общая емкость, на которую работает фотодиод ~1нФ (щуп, вход осциллографа, монтаж, емкость фотодиода). Тогда тау = 2К*(10E-9) = 2 мкс, а фронт импульса ~5мкс. Хочется работать на 2 порядка быстрее... И я не понял - зачем компаратор ?

Похоже, мощность излучения будет достаточно высока для того чтобы не использовать ОУ с экстремально низкими входными токами. Поэтому посоветовал бы всё же интегральный усилитель, проще будет добиться стабильности характеристик.

Ну вобщем-то да... Хотелось универсального решения - сделать приставки к осциллографу, которая может измерять интенсивность инфр. излучения в диапазоне хотя бы 3х порядков.

При высоких частотах можно нагружать диод на 50 ом и смотреть осциллографом.

Да... В даташите именно так... Но уровень сигнала - единицы милливольт. Я пока считаю, что чувтсвительность регистратора (осциллографа) как раз милливольт. Поэтому приходится делать усилитель.

[DS]

Да... В даташите именно так... Но уровень сигнала - единицы милливольт. Я пока считаю, что чувтсвительность регистратора (осциллографа) как раз милливольт. Поэтому приходится делать усилитель.

Одолжите у кого-нибудь стандартный широкополосный усилитель с 50 омным входом и все дела.
Или сделайте сами - 10 кратного усиления вполне хватит.

[sergey256]

Одолжите у кого-нибудь стандартный широкополосный усилитель с 50 омным входом и все дела.
Или сделайте сами - 10 кратного усиления вполне хватит.

Да, именно такой усилитель я и хочу сделать, только со 100 кратным усилением. Просто никогда не делал - вот и решил посоветоваться с общественностью. Единственно, мне вобщем-то не нужно привязываться именно к 50 омам, чем меньше, тем лучше.

"Стандартный широкополосный усилитель с 50 омным входом" имеет на входе резистор в 50 ом, далее повторитель, а затем усилитель, схема которого мне и нужна. Я посмотрел в инете - все усилители без постоянной составляющей, а мне нужен сигнал полностью, т.е. с постоянной составляющей, поэтому и пришлось придумывать. Если Вы какую-то схему знаете - намекните, я дальше сам разберусь.

Позволю себе вернутся к основному вопросу: схема-то работоспособная ? Нет явных ошибок ?

Благодарю за отзыв.