huangdog 发表于 2024-1-23 20:49:43

光电二极管在运放的反馈里是什么效果

如题,一个光电二极管,放在了运放的反馈里,是什么作用呢?

后面是个常见的TIA放大器,就是前面多了一个运放很不常见,一般就是0偏或者反偏,从没见过这种在反馈里的接法。



另外像P13894-011这种,标称的是光伏型探测器,原则上应该用JFET的运放放大电压就可以了,也确实看到了滨松的demo是用的这种方案。但是也有很多用的是跨到放大器,放大光电流,包括规格书上标记的辐射功率也是和电流的关系,而不是和电压的关系,有点费解。

wanggoals 发表于 2024-1-23 21:32:44

NDIR?co2?

huangdog 发表于 2024-1-23 22:12:40

wanggoals 发表于 2024-1-23 21:32
NDIR?co2?
(引用自2楼)

CO2只是其中一种应用

cne53102 发表于 2024-1-23 23:29:09

楼主图左侧那个OPA140是用法叫Bootstrap amplifier,可以通过减小输入电容的影响来提高带宽,
可以尝试搜索这样的关键词来找到更多内容:
TIA with bootstrapping
Transimpedance amplifier with bootstrap
bootstrapping technique
Bootstrapping a photodiode
bootstrapped transimpedance amplifier

Appcat 发表于 2024-1-24 11:45:43

cne53102 发表于 2024-1-23 23:29
楼主图左侧那个OPA140是用法叫Bootstrap amplifier,可以通过减小输入电容的影响来提高带宽,
可以尝试搜索 ...
(引用自4楼)

看了一遍,非常有意思的论文,可惜的是没有做等效减少输入电容的量化计算,有机会我也试一试。

另外一个,我看到photodiode如果工作在反偏状态,结电容会大幅减少,比如我常用的BPW34,
手册显示零偏置时结电容约70pF,如果反偏3V,结电容只有25pF了。

如果电路形式或者传感器工作状态允许,会不会反偏工作状态bootstraping更具性价比?

cne53102 发表于 2024-1-24 13:26:23

Appcat 发表于 2024-1-24 11:45
看了一遍,非常有意思的论文,可惜的是没有做等效减少输入电容的量化计算,有机会我也试一试。

另外一个 ...
(引用自5楼)

可能是更具性价比的,而且我看还有用JFET和三极管做这个的。
但具体怎么样我也说不好,因为我之前做的这方面的东西都不需要用到这个,我没有试过。

Appcat 发表于 2024-1-24 14:03:54

cne53102 发表于 2024-1-24 13:26
可能是更具性价比的,而且我看还有用JFET和三极管做这个的。
但具体怎么样我也说不好,因为我之前做的这 ...
(引用自6楼)

用JFET+OPAMP做的方案我十多年前就搞过,除了一致性差一点(当时的量小),其他都还好
但是目前的问题是随着仙童公司被收购,他们原来很多产品被安森美停产了,其中就有
我之前用的2N4119,现在只有2N4117可用了,实际上4117基本很难再出信号了,换成4119
就工作良好。
目前我一直在关注相关话题,但是使用JFET做前级算是基本放弃了,主要方向是寻找JFET输入
的国产运放来直接实现前级放大器

brother_yan 发表于 2024-1-24 14:14:55

Appcat 发表于 2024-1-24 11:45
看了一遍,非常有意思的论文,可惜的是没有做等效减少输入电容的量化计算,有机会我也试一试。

另外一个 ...
(引用自5楼)

很简单,加几个三极管跟随就有偏压了,三极管射随器offset的缺点在这里反而是优点,惊不惊喜?

cne53102 发表于 2024-1-24 14:17:54

Appcat 发表于 2024-1-24 14:03
用JFET+OPAMP做的方案我十多年前就搞过,除了一致性差一点(当时的量小),其他都还好
但是目前的问题是随 ...
(引用自7楼)

JFET不是很好办,4117也不是很好买的样子
像这个JFET输入的运放能搞定的倒是很好,值得一试,
但可惜的是很多需要真正JFET的电路不能这样替代,就不好办了

huangdog 发表于 2024-1-24 17:05:50

Appcat 发表于 2024-1-24 11:45
看了一遍,非常有意思的论文,可惜的是没有做等效减少输入电容的量化计算,有机会我也试一试。

另外一个 ...
(引用自5楼)

零偏下噪声是最小的,反偏确实会提高响应速度,但是牺牲是带入了噪声。

Appcat 发表于 2024-1-24 17:48:54

huangdog 发表于 2024-1-24 17:05
零偏下噪声是最小的,反偏确实会提高响应速度,但是牺牲是带入了噪声。 ...
(引用自10楼)

对,零偏噪声确实很小,对于光电流探测有优势。我目前弄的都算是光量子探测(AC耦合,或者叫电荷放大),不是光电流探测,所以需要响应速度,
否则信号峰都堆积在一起了,降低了分辨率,还影响信号幅值真实性,所以我总是努力在减小输入电容{:lol:} {:lol:} {:lol:}

huangdog 发表于 2024-1-24 21:55:11

Appcat 发表于 2024-1-24 17:48
对,零偏噪声确实很小,对于光电流探测有优势。我目前弄的都算是光量子探测(AC耦合,或者叫电荷放大),不 ...
(引用自11楼)

我看了好像也有反偏带Bootstrap的电路,可能两方面都有兼顾。不过我这边主要是光电流探测,所以大多需要零偏下工作
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