Hi, ich möchte eine Fotodiode(FDS100-CAL :https://www.thorlabs.de/newgrouppage9.cfm?objectgroup_id=2822) mit einem Laserstrahl der maximalen Leistung 0.15mW und Wellenlänge 532nm bestrahlen. Zur Auswertung werde ich eine von Torlabs vorgeschlagenen Schaltungen verwenden (siehe https://www.thorlabs.de/tutorials.cfm?tabID=31760 Figure 2). Die am Lastwiderstand gemessene Spannung soll dann schließlich durch einen Mikrocontroller, der ca 1 meter davon entfernt ist, weiter verarbeitet werden. Ich würde nun gerne wissen, wie ich die Signalübertragung möglichst ohne Verluste durchführen kann. Den Analogwert direkt digitalisieren und danach differentiell übertragen? Welche Bauteile würdet ihr für die Schaltung vorschlagen? Zu erwähnen ist, dass die Spannungsversorgung ebenfalls ca 1m von der Schaltung entfernt ist. Hat diese einen großen Einfluss auf die Ausgangsspannung? Wäre eine Transimpedanz Schaltung hier sinnvoller? Bias Voltage : 12V Danke!
Ich würde bei der Leistung einen transimpedanzverstarker nehmen. Den ADC würde ich am TIA anbringen und die daten digital übertragen. Ordentlich Pufferkondensatoren wegen der Spannung verwenden.
Ein TIA bedeutet immer auch mehr Aufwand als "nur" einen Lastwiderstand zur Auswertung zu benutzen. Mit einem TIA kann man dafür aber auch schneller messen und das Messsignal auch "schöner" umformen. Du könntest mit einem ATTiny45 zum Beispiel direkt am Sensor das Signal digitalisieren und es dann zu deinem Mikrocontroller weiter schicken der das Signal auswerten soll. Was willst du denn genau machen?
Wegen 1m der Aufwand? Über 1m Koax und mit Rload=50Ohm kann man locker Messungen bis in den GHz-Bereich durchführen. BTDT. Und für langsame Leistungs-Messungen ist es ja noch unkritischer. Wenn man in den Bereich von pA-Fotoströmen kommt, muss man halt das Koax durch ein Triax-Kabel ersetzen. Also: Fig. 2 ist OK. Das Filter kommt lokal zur Fotodiode. Einen TIA braucht man, wenn die Fotodioden-Kapazität zu stören beginnt.
John Drake schrieb: > Wegen 1m der Aufwand? Über 1m Koax und mit Rload=50Ohm kann man locker > Messungen bis in den GHz-Bereich durchführen. BTDT. Der TO will einen Laserstrahl mit 0,15 mW und einer Wellenlänge von 532 nm mit einer Photodiode messen, die bei 532 nm eine Empfindlichkeit von etwa 0.2 A/W hat. Damit hat der TO also einen maximalen Photostrom von 30 µA und die willst du über einen 50 Ohm Widerstand messen und weiter verarbeiten? Ja ne, is klar. Ich würde da mal eher 50.000 Ohm anvisieren.
WTF? 50Ohm-System: für HF. Was auch immer sich aus der Bürdenspannung des Amperemeters ergibt: für DC. TIA wegen 20µA über 1m: Overkill.
Wenn es nicht schnell sein muss, d.h. weniger als etwa 1 kHz, kann man direkt mit Bias und Shunt messen, der Shunt kann dann auch auf der µC Seite sein, so dass man mit einem Koax Kabel zur Diode auskommt. Wenn es etwas schneller sein soll und Rauschen nicht so kritisch ist, würde ich am µC einen TIA nutzen. Wenn es richtig schnell sein soll, sollte der TIA dicht an den Sensor, wenn es irgend geht.
John Drake schrieb: > WTF? > 50Ohm-System: für HF. > Was auch immer sich aus der Bürdenspannung des Amperemeters ergibt: für > DC. > > TIA wegen 20µA über 1m: Overkill. Dir ist schon klar, dass 20µA an 50 Ohm grad mal 1 mV Spannungsfall machen. Das kann man an nem µC bestimmt super messen…ja ne, is klar. Und sooo wahnsinnig mehr Aufwand ist ein TIA nun auch wieder nicht. Von daher sehe ich auch nicht, wo das Overkill sein soll.
Ja, das seh ich genau so. Einen OPV, einen Feedbackwiderstand und einen Kondensator (+Stützkondensator) als "Aufwand" zu bezeichnen ist etwas übertrieben.
Hallo, > ich möchte eine Fotodiode(FDS100-CAL > :https://www.thorlabs.de/newgrouppage9.cfm?objectgroup_id=2822) mit > einem Laserstrahl der maximalen Leistung 0.15mW und Wellenlänge 532nm > bestrahlen. Zur Auswertung werde ich eine von Torlabs vorgeschlagenen > Schaltungen verwenden (siehe > https://www.thorlabs.de/tutorials.cfm?tabID=31760 Figure 2). > Die am Lastwiderstand gemessene Spannung soll dann schließlich durch > einen Mikrocontroller, der ca 1 meter davon entfernt ist, weiter > verarbeitet werden. Was ist denn die benötigte Bandbreite, und was misst Du genau? > Ich würde nun gerne wissen, wie ich die Signalübertragung möglichst ohne > Verluste durchführen kann. Den Analogwert direkt digitalisieren und > danach differentiell übertragen? Welche Bauteile würdet ihr für die > Schaltung vorschlagen? Ich würde als erste Überlegung durchdenken, ob vor dem Digitalisieren eine analoge Verstärkung mit einem Transimpedanzverstärker möglich ist. Das hat den Vorteil, dass Du den AD-Wandler aussteuern kannst und das verstärkte Signal weniger störanfällig ist, weil es einen höherne Pegel hat und niederohmig ist. Anschließend kannst Du Dir überlegen, ob es ausreicht, das verstärkte Analogsignal zum µC zu übertragen oder den µC gleich auf die Platine für die analoge Verstärkung bauen. > Zu erwähnen ist, dass die Spannungsversorgung ebenfalls ca 1m von der > Schaltung entfernt ist. Hat diese einen großen Einfluss auf die > Ausgangsspannung? Wäre eine Transimpedanz Schaltung hier sinnvoller? Vor allen Dingen würde ich mich fragen, ob Du Dir mit den langen Kabeln keine Störungen einfängst. Sofern möglich, würde ich die Diode auf einer kleinen SMD-Platine mit Massefläche und Linearreglern für die Spannungsversorgung unterbringen. Darauf kannst Du dann den Transimpedanzverstärker (und ggf. den µC) betreiben. Achte darauf, dass die Digitalströme auf der Massefläche nicht unter der Analogschaltung fließen können. Wenn Du einen Transimpedanzverstärker suchst, kannst Du mal in diese Richtung schauen: http://www.ti.com/product/opa2380 Viele Grüße Michael
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