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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Transimpedance Verstärker.


Autor: Thomas Drebert (thomasd)
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Hallo,

ich benutze hier eine BPW34 Photodiode mit einen LM358 als 
Transimpedanzverstärker,
nun will ich ziemlich keine Lichtwerte Messen und der Rückkopplungs 
Widerstand müßte recht hoch
ausfallen, bei meinen Versuchen bin ich schon bei 10 MOhm.
Nun die Frage, wie weit kann man mit den Widerstand hoch gehen, und ab 
wann sollte man noch eine OPV Verstärkerstufe
nachschalten, wie in manschen Schaltungen zu sehen?

Schöne Grüße
Thomas

: Verschoben durch Admin
Autor: Zwölf Mal Acht (hacky)
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Wenn der Biasstrom des OpAmps den Photostrom aufrist, sollte man erst 
auf einen Fet-OpAmp gehen. Falls die GWB zu ende ist nimmt man zwei 
OpAmps in serie.

Autor: Thomas Drebert (thomasd)
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Hallo,

wollte noch mal die Betriebsspannung des OPV nachreichen, vor Ort habe 
ich 5 Volt gegen GND zur verfühgung.

Schöne Grüße
Thomas

Autor: Thomas Drebert (thomasd)
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Nebliger Pfad schrieb:
> Falls die GWB zu ende ist nimmt man zwei
> OpAmps in serie.

Hallo,

spielt der GWB in meinen Fall überhaupt eine rolle, ich will nur sehr 
langsame Lichtveränderungen messen, die Spannung die der OPV ausgibt 
wird auch nur alle 60 sec. über einen DS2450 A/D Wandler abgefragt.

Schöne Grüße
Thomas

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  Thomas Drebert (thomasd)

>spielt der GWB in meinen Fall überhaupt eine rolle, ich will nur sehr
>langsame Lichtveränderungen messen, die Spannung die der OPV ausgibt
>wird auch nur alle 60 sec. über einen DS2450 A/D Wandler abgefragt.

Dann spielt die absolut keine Rolle. Wichtig sind dann vor allem 
Eingangsstrom (pA Bereich) und Offsetspannung (100µV und weniger).

MfG
Falk

Autor: Benjamin S. (recycler)
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Ich hatte bei einem Projekt eine Rückkopplungswiderstand von 5,1MOhm. Da 
gabs keine Probleme. Du solltest nur bei so großen Verstärkungen einen 
Kondensator von wenigen pF einbauen, damit da nichts zum Schwingen 
anfängt.

Autor: Reinhard Kern (Gast)
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Benjamin S. schrieb:
> Ich hatte bei einem Projekt eine Rückkopplungswiderstand von 5,1MOhm.

Hallo, ich verwende derzeit einen virtuellen Rückkopplungswiderstand von 
355 MOhm für Photodioden-Headamplifier. Virtuell deshalb, weil ein 
Widerstand von 22 MOhm durch einen Spannungsteiler entsprechend 
hochtransformiert wird, man bekommt höhere Widerstände nur sehr 
schlecht.

Gruss Reinhard

PS Wenn man die Diode im Kurzschluss betreibt (wie es vernünftigerweise 
sein sollte), ist Guarding kein Problem, weil alle relevanten 
Schaltungspunkte auf GND liegen - eine umfliessende GND-Fläche diemt 
also zugleich als Guard.

Autor: Mores (Gast)
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Hallo Benjamin, eine frage, wie schaffst du das die 355Mohm zu schaffen 
mit deiner 22 Mohm.Ich habe nicht kapiert deine Methode.Wenn du mir 
ercklären kannst werde ich mir das Geld für hochohmige widerstand sparen 
können.
Danke im voraus.
(Sorry für die Fehler mein Deustch ist nicht so gut)

Autor: Kai Klaas (Gast)
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>Hallo Benjamin, eine frage, wie schaffst du das die 355Mohm zu schaffen
>mit deiner 22 Mohm.Ich habe nicht kapiert deine Methode.

-> Figure 13 in diesem Datenblatt:

http://www.analog.com/static/imported-files/data_s...

Kai Klaas

Autor: yalu (Gast)
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> -> Figure 13 in diesem Datenblatt:
>
> http://www.analog.com/static/imported-files/data_s...

Wobei zu beachten ist, dass die dort angegebene Formel nur für RF>>R1
gilt. Genau genommen kommt zur angegebenen Transimpedanz noch R1 dazu:

  UA = -(RF + R1 + RF·R1/R2)·IE

Die Verstärkung der Offsetspannung ist wie angegeben

  Aoff = 1 + R1/R2

Autor: Reinhard Kern (Gast)
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Mores schrieb:
> Hallo Benjamin, eine frage, wie schaffst du das die 355Mohm zu schaffen
> mit deiner 22 Mohm.Ich habe nicht kapiert deine Methode.

Hi,

um es einfach zu erklären: man führt den Rückkopplungswiderstand nicht 
an die Ausganngsspannung des OP, sondern an einen Teil davon. Teilt man 
dazu die Ausgangsspannung z.B. durch 10, dann ist das das Gleiche, wie 
wenn man eine 10 mal grösseren Rückkopplungswiderstand direkt an den 
Ausgang führen würde.

@yalu: das ist ja normalerweise kein Problem, bei 22 MOhm und 
Teilerwiderständen im Bereich 10 kOhm.

Gruss Reinhard

PS ein Transimpedanzverstärker mit 22 MOhm und nachgeschalteter 
Verstärkerstufe kommt natürlich im Wesentlichen auf das Gleiche heraus.

Autor: Mores (Gast)
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Danke schön für ihre schnelle Antwort 2verstärkerstuffe  kann ich machen 
aber ich habe lieber eine stuffe da die schnelligkeit der Schaltung sehr 
wichtig für mich ist.Ich verwende außerdem schon einen teueren OP und 
habe kein bock ein andere zu bestellen.Ich baue eigentlich einen Array 
von Sensoren den sollen als flammenpositionsdetektor gelten, einen Op 
mehr für einen Sensor bedeutet 30 Op mehr für meine Schaltung.
Danke sehr für ihre Hilfe.

Autor: Michael Lenz (hochbett)
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Hallo Mores,

> Danke schön für ihre schnelle Antwort 2verstärkerstuffe  kann ich machen
> aber ich habe lieber eine stuffe da die schnelligkeit der Schaltung sehr
> wichtig für mich ist.
Die Bandbreite ("Schnelligkeit") wird vergrößert durch:
- kleine Diodenkapazitäten
- kleine Signalverstärkungen (z. B. kleine Stufen)
- Wahl eines schnelleren OPV (z. B. OPA2380)

> Ich verwende außerdem schon einen teueren OP und
> habe kein bock ein andere zu bestellen.
Lust oder Unlust zählt nicht. Entweder brauchst Du ihn, dann bestellst 
Du ihn - oder Du brauchst ihn nicht, dann nimmst Du den, den Du schon 
hast.


> Ich baue eigentlich einen Array
> von Sensoren den sollen als flammenpositionsdetektor gelten, einen Op
> mehr für einen Sensor bedeutet 30 Op mehr für meine Schaltung.
Das ist für einen Prototypen doch erstmal egal.


Gruß,
  Michael

Autor: Mores (Gast)
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Hallo Michael,
Mein Prototype funktionniert schon ich brauche nicht viele änderungen 
nur die Methode um die Verstärkung zu erhöhen mit einer Stuffe war mir 
unbekannt und hat mir auch jetzt ein bisschen Geld gespart.
Gruß,
    Mores

Autor: Mores (Gast)
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Eine Idee???Für eine andere Anwendung habe ich das gleiche Problem wie 
der mann von diese Topic: Beitrag "Probleme mit Analogschaltung (Transimp. + OV)" .
Wäre cool wenn jemand was drüber weißt. (Sehe Ganz unten vom Topich ).
Mores

Autor: Thomas Drebert (thomasd)
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Hallo,

noch eine Frage zum Tiefpass zwischen OPV Ausgang und DS2450 A/D 
Wandler, die Grenzfrequenz des Tiefpasses ergibt sich ja
aus dem Widerstand und der Kapatzität des Kondensator, aber wodurch 
bestimmt sich den der Widerstand?
Der Mindest Widerstand ist durch den maximalen Ausgangs- strom und 
spannung des OPV's begrenzt würde ich mal sagen, im meinen Fall 30mA 
4,2Volt
=min. also 140 Ohm? aber wo liegt der Maximal Sinvolle Widerstand?

Schöne Grüße
Thomas

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