Hallo, im Zuge meiner vertiefenden Grundlagenarbeit muss ich verschiedene Arten von Messschaltungen, Messmethoden ect. für Photodioden beschreiben und diese vergleichen. Zur Zeit habe habe ich einen Transimpendanzverstärker und einmal messe ich einfach nur die Spannung an einem Widerstand, die durch den Photostrom erzeugt wird. Gibt es auch noch andere Möglichkeiten? Sie müssen auch nicht effektiv bzw. sinnvoll sein. Grüße Oliver
Welche Eigenschaften sollen denn erfasst werden? Photoempfindlichkeit? Spektrale Empfindlichkeitskurve? Anstiegs und Abfallgeschwindigkeit? Schau dir mal in einem Datenblatt die ganzen physikalischen, optischen und elektrischen Kenngrössen an und wäge ab, was du überhaupt davon selbst messen kannst. Der Photostrom ( den du jetzt ermittelst ) ist ja schonmal etwas. Die Spannung über deinem Widerstand ist ja geeignet, um den Strom zu berechnen. Du müsstest ja irgendwie messen ( definieren ) mit welcher Lichtstärke deine Messungen stattfinden. Und letztlich müsstest du sogar genau wissen, welche spektrale Zusammensetzung deine Lichtquelle hat.
Es gibt viele verschiedene Anforderungen : Photoempfindlichkeit? : Silizium ist in der Gegend von 0.6A/W, glaub ich Spektrale Empfindlichkeitskurve? : Silizium ist immer dasselbe, allenfalls mit Filter drauf Anstiegs und Abfallgeschwindigkeit? Resp Bandbreite : eine Frage des Frontends, vielleicht ein Transimpedanz verstaerker, muss aber nicht Leistungsbereich ? : pW...kW ? Pulslaenge ? fs ...ns : bei den kurzen Pulsen laeuft die Photodiode in einem integrierenden Mode Einen OpAmp als Transimpedanz zu schalten ist nur das Mittelfeld, aussen dran sind noch ganze Welten. Ich hab schon fs Impulse mit kW Spitzenleistung gemennsen, da ist ein Transimpedanz nicht mehr das Richtige. Sag uns was interessant ist.
Siebzehn zu Fuenfzehn schrieb: > Ich hab schon fs Impulse mit kW Spitzenleistung gemennsen, da ist ein > Transimpedanz nicht mehr das Richtige. Und wie hast du es gemacht? Genau danach fragt doch der TE ;)
Nein, danach hat der Poster nicht gefragt. Er kann das Thema eh nicht abschliessend bearbeiten. Also ich hatte genuegend Leistung, musste mir diesbezueglich keine Sorgen machen. Der Laser brachte zB 5ps, oder 100fs mit 100MHz, da ist dann ein Duty von 500E-6, resp 10E-6, mit zB 100mW. Das waeren dann 200W, resp 10kW peak. Davon konnte ich fuer die Diode vielleicht 0.5% haben, das waeren dann noch 1W, resp 50W. Mein Empfaenger war daher eine Photodiode gegen +15V, Sperrichtung an einen 50 Ohm gegen Masse. Dann am 50 Ohm einen MAR-6 oder so, der bringt 2GHz und eine Versaterkung von 20dB oder so. Wenn man weniger Licht hat, muss man weiterschauen. Um weiter zu supporten muesste man wissen was der Poster denn bisher geleistet hat, oder ob diese Auflistung schon die ganze Bachelor- oder Master-Arbeit ist.
Oliver K. schrieb: > im Zuge meiner vertiefenden Grundlagenarbeit muss ich verschiedene Arten > von Messschaltungen, Messmethoden ect. für Photodioden beschreiben und > diese vergleichen. Soll die Photodiode Gegenstand oder Hilfsmittel der Messung sein? Konkret: Sollen mit dem Schaltungsaufbau die Eigenschaften der Photodiode selbst gemessen werden (Empfindlichkeit, Ansprechzeit, Richtcharakteristik usw.)? Oder sollen unter Zuhilfenahme einer Photodiode externe Größen (Lichtintensität, Zeitpunkt/Dauer/Energie von Lichtimpulsen usw.) gemessen werden?
So, Danke erstmal für die ganzen Antworten. Ich will die Strahlungsdichte der UV-Strahlung messen und habe auch Photodioden für den entsprechenden Wellenlängenbereich.
> Gibt es auch noch andere Möglichkeiten? Sie müssen auch nicht effektiv > bzw. sinnvoll sein. Es gibt die unsäglich dumme Methode, die Spannung an der Diode im Solarzellenbetrieb messen zu wollen um damit eine Aussage über die Lichtintensität zu bekommen. Die Spannung ergibt sich durch den Photostrom der in Leitrichtung durch die Diode fliesst. Es hat allerdings den Vorteil, dass die Spannung logarithmisch mit der Lichtintensität steigt und damit gut zur Augenempfindlichkeit passt. Leider ist die Spannung eher von der Temperatur als von der Lichtintensität abhängig. Wenn man aber als Referenzwert die Spannunv einer Diodd nimmt (am besten ein abgedunkeltes Fleckchen auf der Photodiode) die von beispielsweise 1mA durchflossen wird, hat man die Temperatur wieder rausgerechnet und kann mjt dem Messwert ganz gut arbeiten, z.B. für Dämmerungsschalter.
Das Licht mit einer Chopperscheibe pulsen waere auch noch was um den Background loszuwerden.
Erstmal sollte man einen UV-Sensor verwenden. Normale PDs sind teilweise schlecht empfindlich für UV und haben auch keinen eingebauten Filter. Im Datenblatt des Sensors steht dann, wie er zu betreiben ist. Möglichkeiten: Diode an Widerstand im Photovoltaikmodus, Transimpedanzverstärker (das selbe wie die erste Lösung nur linear), Photokonduktiver Modus mit Spannungsteiler und angelegter Vorspannung. Das dürfte die einfachste Lösung sein, die halbwegs genau und robust ist.
Hier noch was: http://www.elv.de/output/controller.aspx?cid=74&detail=10&detail2=38234&refid=SEM_30013&gclid=CJKewp_kxLYCFfMctAodVGcAsg
Ja ich glaube ich habe jetzt schon genug Möglichkeiten. Danke! DerLöter schrieb: > Erstmal sollte man einen UV-Sensor verwenden. Normale PDs sind teilweise > schlecht empfindlich für UV und haben auch keinen eingebauten Filter. > Im Datenblatt des Sensors steht dann, wie er zu betreiben ist. Ich habe schon eine geeignete UV-Photodiode, die speziell für den Wellenlängenbereich geeignet ist, und mit einem UVB-Filter.
Fuer abgehobene Anforderungen : Phil Hobbs auf "http://www.electrooptical.net/ durchsuche die Seite durch nach "Low-Noise Photodiode Front Ends" erhalte : http://www.electrooptical.net/www/frontends/frontends.pdf
Siebzehn und Fuenfzehn schrieb: > Fuer abgehobene Anforderungen : > Phil Hobbs auf "http://www.electrooptical.net/ > durchsuche die Seite durch nach "Low-Noise Photodiode Front Ends" > erhalte : http://www.electrooptical.net/www/frontends/frontends.pdf Ich habe das schon öfters durchgelesen, aber wo ist nun der schnöde Vergleich zwischen dem gängigen Transimpedanzverstärker und seiner Endlösung? Bandbreite und Eigenrauschen. Hat das schonmal jemand in SPICE gekippt?
Na. die Kaskode Vorstufe bringt Bandbreite durch tiefere Eingangsimpedanz.
Ja, das dachte ich mir als seine Intention. Aber bringt sie auch was, wenn ich die Bandbreite nicht erhöhen möchte, dafür aber den Rauschabstand??
ISBN 007024247X "photodiode amplifiers" ein ganzes Buch zum Thema. Von Robert A. Pease empfohlen : http://electronicdesign.com/analog/whats-all-transimpedance-amplifier-stuff-anyhow-part-1
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