Возбуждается усилитель сигнала фотодиода Опции

[DSIoffe]

Здравствуйте все!
Я собрал схему для усиления сигнала фотодиода, какая везде нарисована, и раньше я такую собирал. Рисунок прилагается.
Но на этот раз мне попался фотодиод с очень большой ёмкостью, до 900 пФ. Усилитель очень сильно звенит, время переходного процесса до нескольких микросекунд. Как с этим можно побороться? Очень бы не хотелось тупо совать ёмкость в ОС усилителя и заваливать фронты импульсов.
Заранее признателен.
P,S. С обычным маленьким фотодиодом неизвестного происхождения (в столе валялся) не возбуждается.

Эскизы прикрепленных изображений

 

[MosAic]

Позволю себе высказать некоторые соображения:
1. Посмотрев даташник на этот операционник, убедился в допустимости сигнала до -0,1 В на входах. Видимо при малых сигналах поднимать землю не нужно. Но имейте ввиду, что при очень сильной засветке напряжение на инвертирующем входе может достигать -(0,6-0,8) В. А это уже не нормальный режим для операционника.
2. Фотодиод включен в фотовольтаическом режиме. Этот режим используется в тех случаях, когда важно иметь нулевой сигнал при отсутствии освещенности (нет напряжения на фотолиоде - нет тока утечки). Если это не принципиально, то смещением можно уменьшить емкость фотодиода раза в 3. Это поможет заметно улучшить SNR. Ну а если фотовольтаический режим выбран сознательно, то тогда уж скомпенсируйте и ток утечки неинвертирующего входа, подключив его не прямо на землю, а через резистор с тем же номиналом, что и резистор обратной связи. И не забудьте зашунтировать его большим конденсатором.
3. Номинал резистора обратной связи и напряжение питания ограничивают максимально допустимый ток фотодиода уровнем 50 мкА. Судя по емкости 900 пФ, датчик большой и такой ток даст при очень слабом освещении. С превышением этого тока операционник будет уходить в насыщение.
4. Теперь собственно о "звоне". Параллельно резистору обратной связи нужно подключить конденсатор емкостью 4,7 пФ (формула дает 5,35 пФ, но там есть еще паразитная емкость резистора).
5. На всякий случай замечу, что выход операционника должен быть нагружен на емкость не больше 47 пФ. Иначе нужно с ней бороться как написано в даташнике.

[lks]

Позволю себе высказать некоторые соображения:
1. Посмотрев даташник на этот операционник, убедился в допустимости сигнала до -0,1 В на входах. Видимо при малых сигналах поднимать землю не нужно. Но имейте ввиду, что при очень сильной засветке напряжение на инвертирующем входе может достигать -(0,6-0,8) В. А это уже не нормальный режим для операционника.

На входе операционника может быть любой потенциал в пределах питания.
Некоторые типы ОУ работают при таком включении - некоторые нет.
У меня тоже были ОУ которые возбуждались в этой схеме - не все работают от уровня отрицательного питания.
С "плавающей землей" все проблемы отпадают - автоматически.
А вот почему возбуждается от разных диодов - это интересно, конечно...

Сообщение отредактировал lks - Oct 2 2008, 18:10

[MosAic]

На входе операционника может быть любой потенциал в пределах питания.
Некоторые типы ОУ работают при таком включении - некоторые нет.
У меня тоже были ОУ которые возбуждались в этой схеме - не все работают от уровня отрицательного питания.
С "плавающей землей" все проблемы отпадают - автоматически.
А вот почему возбуждается от разных диодов - это интересно, конечно...

Поэтому и прсмотрел даташник Этот операционник нормально работает до -0,1 В на входе. А допустимый предел -0,3 В. Но с поднятой землей, действительно будет надежно. Я просто описал где находится граница допустимого.
Что касается разных операционников и фотодиодов, то есть формула для конденсатора в обратной связи, компенсирующего это явление. В нее входят емкость на входе, сопротивление обратной связи и частота единичного усиления операционника. Саму формулу можно посмотреть например в 3-й главе Graeme J.G. Photodiode Amplifiers. Книжку можно взять в upload\Books\Opto

[lks]

Что касается разных операционников и фотодиодов, то есть формула для конденсатора в обратной связи, компенсирующего это явление. В нее входят емкость на входе, сопротивление обратной связи и частота единичного усиления операционника.

Наверное в области неустойчивого усиления (т.к. нештатный режим ОУ) образуется резонансный горб (емкость диода+сопротивление обратной связи) и успешно пытается генерить?
Тогда вряд ли малой емкостью в обратной связи откупитсья удастся...