Hallo!
Bin gerade dabei, eine Schaltung zu analysieren (siehe Anhang).
VREF1+ = +2,5V
VREF1- = -2,5V
R13 = R12 = 68k
das Poti P1 hat 20k
Die photodiode PD1 liegt auf der einen Seite auf VREF1+
Der OP IC1 ist mit +/- 12V versorgt.
R1 = 3 MOhm
C1 = 0,9p
R67 = 2k2
C48 = 1n
Nach dieser Schaltung berindet sich eine weitere Verstärkerstufe
(invertierender Verstärker), die das entstandene Signal verstärkt.
Aber was genau macht diese Schaltung?
Es soll ein licht mit der Photodiode gemessen werden, je nach
Lichteinfall ändert sich also die Spannung am negativen Eingang des OP.
Die Spannung am positiven Eingang wird als fixe Referenz mit dem Poti P1
eingestellt.
Es kommt also eine analoge Spannung am negativen Eingang daher (je nach
Lichteinfall). Kann mir jemand sagen, was genau R1 und C1 bewirkt bzw.
was hier am Ausgang für ein Signal rauskommt?
Danke für die Hilfe!
Durch die Widerstands- Potikombination kann man, natürlich indirekt, die
Spannung an Pin 2, und somit die Spannung über die Diode beeinflussen.
Die Funktion von C1 erschließt sich mir auch nicht, da R1, mit seinen 3
Megaohm, bereits eine hohe Kapazität hat.
R67/C48 bilden einen Tiefpass.
Amateur schrieb:> Durch die Widerstands- Potikombination kann man, natürlich> indirekt, die> Spannung an Pin 2, und somit die Spannung über die Diode beeinflussen.
Naja, gerade einmal von 2,2V bis 2,8V. Mit dem Trimmer sollen wohl eher
Offsets durch die OPVs und den FD-Sperrstrom kompensiert werden.
John Drake schrieb:> Naja, gerade einmal von 2,2V bis 2,8V. Mit dem Trimmer sollen wohl eher> Offsets durch die OPVs und den FD-Sperrstrom kompensiert werden.
Das glaube ich auch!
Aber was sollte am Ausgnag hier für ein Signal rauskommen? Hat das dann
nur 2 Pegel oder ist das weiterhin analog?
Die Ausgangsgröße muss doch irgendwie von der Spannung an der Photodiode
abhängen, aber wie?
Danke, lG
Christian M. schrieb:> Die Ausgangsgröße muss doch irgendwie von der Spannung an der Photodiode> abhängen, aber wie?
Den deutschen Wiki Artikel gelesen?
Die Ausgangsspannung ist Photostrom * R1
Der Kondensator über R1 ist mit 0.9pF ein Schreibfehler. So viel hat
schon der Widerstand selbst zwischen seinen Kappen.
Ansonsten würde ein (größerer) Kondensator hier die Verstärkung bei
höheren Frequenzen dämpfen.
Christian M. schrieb:>> Aber was sollte am Ausgnag hier für ein Signal rauskommen? Hat das dann> nur 2 Pegel oder ist das weiterhin analog?
Analog natürlich!
> Die Ausgangsgröße muss doch irgendwie von der Spannung an der Photodiode> abhängen, aber wie?
Nein, vom Fotostrom! Ist der Offset abgeglichen, dann ist die
Ausgangsspannung: -I_Fotodiode*R1. Der Fotostrom wiederum ist sehr gut
proportional zur einfallenden Lichtleistung.
In Wikipedia steht Schwachsinn. Ein Transimpedanzverstärker
unterscheidet sich von einem "normalen" VCVS OP-Amp durch den inneren
Aufbau (Diamond-Transistor) und ein völlig anderes Verhalten bezüglich
Verstärkung und Bandbreite.
Die Schaltung ist zwar eine stromgesteuerte Spannungsquelle,aufgebaut
mit einem VCVS Op-Amp, dennoch ist der Begriff "Transimpedanzverstärker"
hier völlig irreführend.
Grüsse
Alles klar, viele Dank euch allen!
Wozu benötige ich denn dann den Tiefpass am Ausgang?
NAch diesem Tiefpoass ist ein normaler invertierter Verstärker, der das
Signal verstärkt!
Danke, lG
Georg G. schrieb:>> Den deutschen Wiki Artikel gelesen?> Die Ausgangsspannung ist Photostrom * R1
Vorzeichenfehler. Den Witz mit dem nach oben fliegenden Mathematiker ist
ja bekannt...
> Der Kondensator über R1 ist mit 0.9pF ein Schreibfehler. So viel hat> schon der Widerstand selbst zwischen seinen Kappen.> Ansonsten würde ein (größerer) Kondensator hier die Verstärkung bei> höheren Frequenzen dämpfen.
Hat wohl jemand ausgerechnet. Und die 0.9pF parallel zu den etwa 1pF des
R1 störten die Funktion wohl nicht.
Gebhard Raich schrieb:> ... Schwachsinn ...
Bitte überlege, deinen Betrag in den nächsten Minuten zu löschen. Sonst
bleibt dir der dauerhaft bestehen.
Hint: du meintest wohl Transconductance Amplifier...
Eine Frage noch dazu:
Das Kabel bis zur Photodiode ist 30 cm lang. Es soll nicht länger sein,
weil die Signale sehr klein sind. Zur Zeit ist es so gelöst, dass das
Kabel direkt an die Leiterplatte gelötet wird. Aus Gründen der
Performance überlegen wir, dass hier ein Steckkontakt verwendet wird
(sodass die Photodiode auch abgesteckt werden kann). Mein Bedenken dabei
ist, dass die Steckverbindung einen höheren Übergangswiderstand als das
direkte Anlöten hat.
Worauf muss ich hier achten bzw. muss ich diesbezüglich überhaupt
Bedenken haben?
Welche Kontaktbeschichtung wäre denn die Beste, um einen so gering wie
möglichen Übergangswiderstand zu haben? Gold?
Vielen Dank!
Schaltung.PNG
(4,1 KB)
