|
трансимпедансный усилитель для лавинного фотодиода, помогите, пожалуйста, найти ошибку в проектировании усилителя на 6 МГц |
|
|
|
May 29 2018, 16:24
|
Группа: Участник
Сообщений: 12
Регистрация: 10-10-16
Пользователь №: 93 700
|
Добрый день! Передо мной встала следующая задача. Собрать усилитель сигнала лавинного фотодиода AD500 http://www.mouser.com/ds/2/313/AD500-8-TO52-S1-14890.pdf. И принять сигнал модулированный меандром 6МГц световой поток от мощного светодиода (3 Вт) на расстоянии до 50 м. Сначала я собрал элементарную схему Источник питания 150 Вольт ПЛЮСОМ к катоду фотодиода, далее к резистору 400 кОм и резистор на МИНУС источника. Подключаю осциллограф и смотрю сигнал на резисторе - синус 5 Вольтовой амплитуды при достаточно большом расстоянии от светодиода (около 2-3 м). Хорошо. Теперь тот вывод фотодиода, что шел на резистор подключаю ко входу трансимпедансного усилителя с сопротивлением 5 кОм в обратной связи. Теперь ожидаю, что у меня 5 Вольтовый синус на его выходе появится уже на значительно бОльшем удалении от светодиода. Усилитель ad8032 http://www.analog.com/media/en/technical-d...AD8031_8032.pdf. 80МГц Но на практике сигнал с усилителя даже слабее чем с простого нагрузочного резистора (что я описал выше). НО есть одна зацепка, при понижении частоты модуляции сигнал возрастает. Делаю вывод о влиянии входной емкости - 1,6 пф. Понижаю резистор в обратной связи до 300 Ом. Никакого значительного эффекта. Про насыщение усилителя темновым током знаю, учел. Специальный усилитель OPA857 тоже пробовал и такой же завал ВЧ. А нужно то всего 6-12 МГц Что сделать для повышения усиления на больших частотах. Прошу уважаемых посетителей форума подсказать решение этой проблемы или какую микросхему взять или "куда копать" в поисках ошибки. Заранее спасибо!
|
|
|
|
|
May 29 2018, 20:09
|
Группа: Участник
Сообщений: 12
Регистрация: 10-10-16
Пользователь №: 93 700
|
Цитата(Herz @ May 29 2018, 21:39) На каком основании? Вы уменьшили усиление в 80(!) раз и ожидаете увеличения выходного сигнала? Тот описанный выше нагрузочный резистор 400 ком не стоял в цепи обратной связи. Он был просто нагрузкой фотодиода. И я его убрал. А вы предлагаете в обратную связь 400 ком поставить?
|
|
|
|
|
May 29 2018, 21:06
|
Местный
Группа: Участник
Сообщений: 217
Регистрация: 19-11-11
Пользователь №: 68 399
|
Цитата Тот описанный выше нагрузочный резистор 400 ком не стоял в цепи обратной связи. Он был просто нагрузкой фотодиода. И я его убрал. Зачем?
|
|
|
|
|
May 30 2018, 00:08
|
Группа: Участник
Сообщений: 12
Регистрация: 10-10-16
Пользователь №: 93 700
|
Цитата(Парус @ May 30 2018, 00:06) Зачем? 1) Хорошо, я так делал, только резистор 470 ком и фотодиод наоборот стояли (поменяны местами были). но мой ad8032 и в этой схеме почему то заваливает 6 мгц так что, повторюсь, выход оу слабее чем сигнал с резистора. Почему?? 2) Если так делать, то зачем тогда трансимпедансный усилитель? Цитата(MegaVolt @ May 29 2018, 23:33) AD8015?
И первоначальную схему бы на бумажке нарисованную. Спасибо! У ad8015 входная емкость 0,2 пф, поэтому советуете? Схему завтра выложу
Сообщение отредактировал Alexander889 - May 30 2018, 00:03
|
|
|
|
|
May 30 2018, 00:47
|
Местный
Группа: Участник
Сообщений: 217
Регистрация: 19-11-11
Пользователь №: 68 399
|
Посмотрел внутреннюю схему ОУ, вход имеет недостаточно высокое сопротивление. Попробуйте поставить промежуточный каскад. прототипы BF599, KSC2757
Эскизы прикрепленных изображений
|
|
|
|
|
May 30 2018, 08:49
|
Знающий
Группа: Свой
Сообщений: 869
Регистрация: 30-01-08
Из: СПб
Пользователь №: 34 595
|
Цитата(Alexander889 @ May 29 2018, 23:09) Тот описанный выше нагрузочный резистор 400 ком не стоял в цепи обратной связи. Он был просто нагрузкой фотодиода. И я его убрал. А вы предлагаете в обратную связь 400 ком поставить? Цитата(Alexander889 @ May 30 2018, 03:08) 1) Хорошо, я так делал, только резистор 470 ком и фотодиод наоборот стояли (поменяны местами были). но мой ad8032 и в этой схеме почему то заваливает 6 мгц так что, повторюсь, выход оу слабее чем сигнал с резистора. Почему?? 2) Если так делать, то зачем тогда трансимпедансный усилитель?
... Комментить не хочется. Хочется то ли заплакать, то ли ... М.б. Вам лучше начать с некоторых базовых принципов, потом как следует вкурить тему фотоприёмников, и только потом начинать вопросы задавать? Тем более, тема фотоприёмников и их "обвязки" может иногда становиться крайне деликатной. Так что, Вы поосторожней с ней. П.С. И за что Вы так товарищем Герцем? Таки, уважаемый человек. Таки, прежде, чем бухнуть ответ, стоило бы попытаться понять смысл его послания.
|
|
|
|
|
May 30 2018, 12:16
|
Знающий
Группа: Свой
Сообщений: 869
Регистрация: 30-01-08
Из: СПб
Пользователь №: 34 595
|
Цитата(yakub_EZ @ May 30 2018, 14:29) Статья - бред теоретика! Зачем вообще эти учёные мужи ... , но не 2 нФ! Дык, этот учёный муж - китайский аспирант, считай студент. А проф статью вообще не читал. Похоже, в тему студент въехать пытался, но с ёмкостью фотодиода ошибся на 3 порядка. А дальше просто сообразилки не хватило, что с этими 2 нФ что-то явно не так. Цитата(yakub_EZ @ May 30 2018, 14:29) ... Для справки - правильный ответ для полосы 100 МГц и для Rf 12 килоом - 0,2 пика не учитывая входную ёмкость ОУ, но не 2 нФ! Строго говоря, правильный ответ зависит от рабочих режимов фотодиода, "паразитов" и х-к ОУ. И далеко не для всех сочетаний эти 100 МГц достижимы, даже если полосы ОУ хватает.
|
|
|
|
|
May 30 2018, 12:58
|
Знающий
Группа: Свой
Сообщений: 779
Регистрация: 3-01-05
Из: Минск
Пользователь №: 1 783
|
Цитата(Alexander889 @ May 30 2018, 03:08) У ad8015 входная емкость 0,2 пф, поэтому советуете? Я его советую потому что он готовый трансимпедансный усилитель в котором резистор уже встроен. А так же потому что им удавалось вытащить сигналы на уровне 0,5 нВт по свету. Правда у него выход по моему до 1В. Но как верно сказали товарищи выше. В вашем первом усилителе было усиление 400к. Даже с 8015 будет 10к т.е. в 40 раз меньше. И по сути если вас устроила схема с резистором то её же и стоит оставить. Зачем после неё усилитель не понятно. У вас мощность сигнала просто отличная.
|
|
|
|
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0
|
|
|