光电二极管在运放的反馈里是什么效果

huangdog

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

NDIR?  co2?

huangdog

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

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

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

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

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

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

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

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

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

huangdog

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