Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Photodiode
andregod
19.10.2005, 20:54
Hallo,
ich habe ein paar Fragen zu Photodioden und deren Verstärkerschaltungen.
Die Schaltung dient zur Lichtmessung. Man kalibriert die Schaltung auf die hellste Lichstärke der Lichtquelle, dann legt man einen Photofilm auf die Quelle und misst das durchgelasse Licht.
OP:
1) Was für einen OP sollte man nehmen (singel Supply is klar)?
2) Wofür ist der Widerstand R+?
3) Reicht ein Op mit kleiner Bandbreite?
4) Hat die Spannungshöhe Einfluss auf die Messgenauigeit?
Photodiode ( BPW21r):
5)Was ist die (Srel.) relative Spektrale Empfindlichkeit in %?
die Schaltung wandelt den Diodenstrom in eine Spannung um. Der Fehlerstrom des OP macht das leider auch. Wenn der Fehlerstrom am +Eingang vom OP ungefaehr gleich gross mit dem am --Eingang ist, dann wird mit R+ eine gleich grosse Gegenspannung erzeugt, die den Fehler am --Eingang gerade kompensiert.
Nimm einen OP mit kleinen bias-Stroemen und kleiner Offsetspannung, wenn du die Genauigkeit brauchst.
Michael Eggert
20.10.2005, 11:35
Moin!
Nimm einen OP mit kleinen bias-Stroemen und kleiner Offsetspannung, wenn du die Genauigkeit brauchst.
Meist gibts nicht beides in einem, Opamps mit niedrigem Einganswiderstand haben geringe Offsetspannung aber hohen Offsetstrom, bei Opamps mit hohem Eingangswiderstand ists umgekehrt. In dieser Beschaltung wird die Offsetspannung 1:1 auf den Ausgang übertragen, der Offsetstrom mit R multipliziert auf den Ausgang. Bei kleinem R (kleiner Empfindlichkeit) kommt da mehr von der Offsetspannung, bei großem R mehr vom Strom. Also R bestimmen und dann Datenblätter wälzen.
Was ist die (Srel.) relative Spektrale Empfindlichkeit in %?
Die Empfindlichkeit, meist in mA/W oder hier in nA/lx angegeben, ist bei der Wellenlänge gemessen, bei der die Diode am empfindlichsten ist (100%). Die relative Empfindlichkeit zeigt die Änderung der Empfindlichkeit über die Wellenlänge.
Gruß,
Michael.
andregod
20.10.2005, 12:07
Hallo,
Als OP habe ich den MCP6001 von Microchip gewählt.
IB=1pA Vos=4,5mV
Mein Rückkoppelwiderstand beträgt 50k.
Wie berechne ich jetzt den R+?
Dieses Verstärke Bandbreite Produkt (hier 1MHz), spielt das nur bei Wechselstromanwendungen eine Rolle?
Wenn ja, wäre es bei meiner Anwendung doch gut wenn es klein ist , um keine Störungen zu verstärken, oder?
Gruß
Andre
was ist denn Wechselstrom?
Ein TTL - LOW/HI wechselt ja auch nicht die Polarität.
Also das Bandbreitenprodukt gilt für beides, nämlich abhängig von der im Chip verbauten Teile (je nach Hersteller und Chip); deswegen gibt es ja sooooo vieeeele!
Nimm einen einfachen Transistor; Transitfrequenz z.B. 1 MHz, d.h. bei 1 MHz verstärkt der nicht mehr V=1 (Emitterschaltung)
Nimm den gleichen Transistor in Basisschaltung, schon hat er "beta*TFreq"
Last not least, nimm einen anderen OPAMP, der bügelt Dir die Probleme aus dem Weg; kostet aber mehr als der Langsame (Geld) und auch (Strom).
Ein Feature erkauft man sich mit Nebeneffekten (Geld..Strom z.B.)
Es gibt nix umsonst!!!
einfach nur die Applikation zum OP durchlesen-
rein zufaellig genau deine Anwendung-besser geht nicht
http://ww1.microchip.com/downloads/en/AppNotes/00951a.pdf
was ist denn Wechselstrom?
Ein TTL - LOW/HI wechselt ja auch nicht die Polarität.
Also das Bandbreitenprodukt gilt für beides, nämlich abhängig von der im Chip verbauten Teile (je nach Hersteller und Chip); deswegen gibt es ja sooooo vieeeele!
Nimm einen einfachen Transistor; Transitfrequenz z.B. 1 MHz, d.h. bei 1 MHz verstärkt der nicht mehr V=1 (Emitterschaltung)
Nimm den gleichen Transistor in Basisschaltung, schon hat er "beta*TFreq"
Last not least, nimm einen anderen OPAMP, der bügelt Dir die Probleme aus dem Weg; kostet aber mehr als der Langsame (Geld) und auch (Strom).
Ein Feature erkauft man sich mit Nebeneffekten (Geld..Strom z.B.)
Es gibt nix umsonst!!!
sorry für die Doppelübertragung, aber das meinte ich neulich.
"Die Internetseite konnte nicht geöffnet werden" ???
Das kommt als Fehlermeldung. Nochmal abschicken und siehe da, es funktioniert.
Merkwürden wurde die erste doch abgeschickt???
Was soll also diese blöde Fehlermeldung?
andregod
21.10.2005, 13:31
Hallo,
für alle die Interesse haben:
Bei National gibt den LMV791, ich glaube in dieser Kategorie das Beste auf dem Markt:
http://cache.national.com/ds/LM/LMV791.pdf
Gruß
Andre
andregod
21.10.2005, 13:32
Noch ein Zusatz:
das größte Problem ist die Beschaffung. Gibts bei Spoerle in Tape and Reel(1000).
Gruß
Andre
Hallo,
zu Frage 1:
ein überdrüber OP ist für deine Anwendung gar nicht notwendig. Wenn du
wie du schreibst die Schaltung bei max. Belichtung kalibrierst, dann
kalibrierst du ja damit auch gleich den U bzw. I-Offset Fehler mit weg.
Es sollte nur ein OP mit CMOS bzw. FET Eingang sein, damit der bei
geringer Belichtung kleiner werdende Fotodiodenstrom nicht in die
Größenordnung des OP Eingangsstromes (ist ungenau, temperaturabhängig...) kommt, sondern wie gehabt über den Widerstand R fließt.
Ein entscheidenderes Kriterium für die Auswahl dürfte eher sein, das
bei wenig Licht die Spannung am Ausgang sehr klein wird, dh. der
Ausgang des OP muß potentialmäßig gegen 0V gehen können, was wiederum
für einen CMOS-OP spricht.
zu Frage 2:
wurde z.T. schon beantwortet, ist bei einem CMOS-OP nicht erforderlich,
da der Eingangstrom dann in der Regel <1nA ist.
zu FRage 3:
Ja, falls du nicht Belichtungstärkenänderungen von einigen usec
erfassen willst.
zu Frage 4:
Nein, hat sie nicht, in deiner Schaltung wird die Fotodiode mit 0V betrieben.
Noch was:
Beim Film Belichten ist nicht nur die Belichtungsstärke sondern auch
die Dauer entscheidend, d.h. du müsstest deine Ausgangsspannung
noch in einen Integrator schicken!
mfG Rü
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