Как уменьшить емкость PIN-фотодиода

Я использую PIN-фотодиод BPW34 (1).

Затем я использую операционный усилитель (LM324) (2) для усиления и получения выходного напряжения от источника тока, генерируемого через фотодиод.

Ниже приведена схема, которую я использую для реализации этого.

введите описание изображения здесь

Ниже приведен вывод, который я получаю на определенных частотах. На самом деле я подаю прямоугольный входной световой сигнал на фотодиод. Следующее изображение - это выходной сигнал, который мы получили от цифрового осциллографа (слева - 400 кГц, справа - 2 кГц).

Я также попытался изменить параметры Cf на диаграмме, а также поставить прямоугольный источник напряжения прямоугольной формы (левое изображение) вместо фотодиода с эквивалентным сопротивлением.

Ниже приведен результат, который я получил.

введите описание изображения здесь

После всех экспериментов я чувствую, что частотная характеристика вялая (правое изображение) из-за ограничений RC цепей, а также из-за емкости фотодиода.

Кто-нибудь, пожалуйста, предложите мне что-нибудь для того же. Я прочитал много документов, связанных с тем же самым, но не смог найти ничего конкретного.

Ответы (2)

Я использовал самозагрузку на фотодиодных усилителях следующим образом:

введите описание изображения здесь

Идея заключается в том, что при любом переменном токе емкость фотодиода в значительной степени приглушается за счет подачи того же напряжения на его катод, поэтому вы можете использовать гораздо меньший конденсатор обратной связи Cf.

Проблема сводится к уменьшению шумового усиления операционного усилителя при использовании в качестве TIA (трансимпедансного усилителя) - поскольку JFET уменьшает емкость, видимую на инвертирующем входе, высокочастотный шум (из-за операционного усилителя) не усиливается. поэтому Cf может быть ниже, а полоса пропускания может быть значительно больше.

Затем я использую операционный усилитель (LM324)

Шум напряжения этого операционного усилителя ужасен для таких приложений. Выберите устройство с гораздо лучшими характеристиками и значительно улучшенными более низкими токами смещения.

Я люблю LM324. В основном потому, что у меня есть 30-40 на чердаке (то есть бесплатно, и если вам нужно их купить, они такие дешевые). Они кажутся неуклюжим инженерным доказательством (неопределенное короткое замыкание на землю). Однако они также сосут возле рельсов.
@Spoon LOL Я любил LM324 еще в 80-х, когда Spandau Ballet выставляли напоказ свои вещи, но сейчас они мне кажутся скучными.
...все дело в контексте :-) когда босс дешевый скейт ты пользуешься тем, что можно выпросить или "одолжить"... до того дня, пока не поймешь, что чувак в аккаунтах может помочь тебе построить кейс для производства АТЕ, который экономит деньги и время вам и компании. Затем волшебным образом появляется бюджет ... теперь вы покупаете нужную часть для работы, что также намного веселее ... и покупаете чуваку в учетных записях выпить.

Вы уверены , что проблема не в вашем источнике света? Светодиоды не быстры при работе от 50-омного сиг-генератора и, конечно, не быстры даже по сравнению с лазерной указкой за 1 доллар. Начало нелинейного действия лазера значительно ускорит края вашей оптопрямоугольной волны. Дешевый лазерный диод или купите на eBay подержанный волоконно-оптический модуль приемопередатчика Agilent за 10 долларов. У них есть выход ИК-лазера на десятки МГц, вплоть до ГГц для более дорогих модулей, с соответствующими резкими краями их светового сигнала.

В последнее время я не возился с PD, но я всегда надеялся поиграть со схемой в статье Фила Хоббса о входном каскаде с начальной загрузкой Cascode для фотодиодных усилителей. Есть также версия Боба Пиза . Обратите внимание, что это конец 1990-х годов. Теперь доступны сверхбыстрые операционные усилители.

И, очевидно, поищите схемы данных в Google, используя ключевые слова: трансимпеданс фотодиода, МГц. Также попробуйте ключевые слова: трансимпеданс фотодиода большой площади.

Как уменьшить емкость PIN-фотодиода
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v