Ich frage mich, welche Vorteile (in Bezug auf Rauschen oder andere wichtige Faktoren) die Opamp-Schaltung hat:
hält über eine Schaltung, die nur aus einer Fotodiode und einem Widerstand besteht (der Widerstand muss dort platziert werden, wo die Spannung (V) ist):
Die Mathematik sollte dieselbe sein:
Ich bin gespannt, was deine Ideen sind.
PS: Ich möchte eine Schaltung verwenden, um eine zum Fotodiodenstrom proportionale Spannung an den ADC eines µC zu leiten.
operational-amplifier
photodiode
Sprungdrähte
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Antworten:
Es kommt alles auf die Geschwindigkeit an. Was Ihre Schaltung nicht anzeigt, ist die Eigenkapazität der Fotodiode: -
Angesichts der Tatsache, dass das von der Fotodiode erzeugte Signal ein Strom ist (Iph oben gezeigt), hat die Sperrschichtkapazität einen signifikanten Einfluss auf die Anstiegs- und Abfallzeiten, wenn sich dies wie bei einem optischen Datenempfänger schnell ändert.
Mit einem Transimpedanzverstärker schließen wir jedoch tatsächlich die Kapazität kurz, und jetzt nimmt das Stromsignal den Weg des niedrigsten Widerstands und das ist in den virtuellen Erdungsknoten des invertierenden Eingangs. Dies verbessert die Hochfrequenzleistung erheblich.
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Ihr ADC hat eine Eingangsimpedanz von ca. 10 kOhm. Dies wird Ihr Signal im No-Opamp-Fall erheblich beeinflussen. (Das ist eine Untertreibung: Sie werden mit etwa Null Signal verlassen)
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In der Instrumentierung verwenden wir den Operationsverstärker, um Spannungsabfälle zu vermeiden. Der Operationsverstärker soll (theoretisch) eine unendliche Eintrittsimpedanz haben. Um den Strom der Fotodiode in Spannung umzuwandeln, verwenden wir im Allgemeinen diese Methode, um Spannungsabfälle zu vermeiden. Sie können auch die zweite Konfiguration verwenden, aber es treten große Spannungsabfälle auf, was einen massiven Verlust der erfassten Informationen der Fotodiode impliziert
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