DC Offset-Spannung aus einem Transimpedanzverstärker mittels Servo-loop

[Mike (Gast)]

Hallo Liebe Elektronikfreunde,

Ich versuche gerade eine DC Offset-Spannung aus  einem 
Transimpedanzverstärker mittels Servo-loop herauszufiltern.
Leider tut die Servo-Schaltung nicht was sie tun soll und gesamte ist 
eher unbrauchbar.
Was mache ich  falsch ?

Hier sind meine Simulationsparameter:
(Ich will den extreme Fall wo das Signal im Rauschen liegt simulieren)


PHOTODIODE EINGANG:
I_Rauschen :  DC Anteil( 50uA) + AC-Anteil ( 5uA als amplitude und 120Hz 
Frequenz)
I_Signal :  nur AC-Anteil : Amplitude 5uA und Frequenz: 90kHz


TRANSIMEPDANZVERSTÄRKER AUSGANG:
Referenz=> VCC/2 = 2,5V
DC-Offset :
10uA x 100k= 1V +2,5V = 3,5V --> OK
Amplitude  :
5uA x 100k=0,5V + 1uA x 100k = 0,1V ~  0,6V
3,5V +0,6V = 4,1V--> OK
3,5V -0,6V = 2,9V-->OK


SERVO-LOOP:
Integrierer, also einen Tiefpass verhalten.
Weil es einen Tiefpass 1. Ordnung ist habe ich mir gedacht, ich erhöhe 
die Grenzfrequenz um sicher zu sein, dass alles was ich brauche
weggefiltert wird...Ich will das 120Hz und seine ganze verfielfacher weg 
gefilter werden....deswegen nehme ich 12kHz als Grenfrequenz.

fg = K / 2xPIxRxC

C und R wurden dann gewählt um die 12kHz einszustellen.

 PROBLEM
================
Die Verstärkung K, K= Xc/R !!
K=  2xPIxfgxC / R
im meinen Fall K= 2xPIx12kHzx1,4nF /10k  =  0,00000001  Pfuiiii !!!

Laut diese Formerl darf ich nicht R so klein wählen !!
R muss in Mega Ohm bereich während
 C in Micro Ampere Bereich gewählt  werden.
Auch wenn ich das tue gibt es keine Besserung !

Vielen Dank für eure Ratschläge

Mike

[Possetitjel (Gast)]

Mike schrieb:

> Ich versuche gerade eine DC Offset-Spannung aus  einem
> Transimpedanzverstärker mittels Servo-loop herauszufiltern.

Q1 arbeitet als spannungsgesteuerte Stromsenke. Ist das so
beabsichtigt?

> Leider tut die Servo-Schaltung nicht was sie tun soll und
> gesamte ist eher unbrauchbar.
> Was mache ich  falsch ?

Du hast den Kollektor von Q1 an VCC2 statt an das Signal
angeschlossen?

[jhony (Gast)]

Klingt interessant, das Q1 direkt an Vcc/2 hängt kommt mir auch 
merkwürdig vor, der zieht ja dann dieses Potential nie weg, zumindest 
vermute ich das, ohne simuliert zu haben.


Ich hatte mal eine Appnote ich denke von Jim Williams, Linear, die auch 
einen Offset wegrechnen sollte analog, ich find sie aber gerade nicht, 
mir kommt es gerade unlogisch vor die Offsetspannung auf die Photodiode 
zu legen, ich würde es rein logisch erstmal mit dem positiven Eingang 
des OpAmp versuchen, aber ich kann mich auch irren.

[Hagen R. (hagen)]

1. deine Photodiode die Polarität vertauschen
2. R1 verschieben als Basiswiderstand für Q1
3. Kollektor vor R4 anschließen
4. wenn es geht Photodiode an Kathode mit sauberen Vcc statt Vcc/2 
versorgen, erhöht die Bandbreite des TIAs

Durch die nichtlineare Kennlinie vom Q1 entstehen nicht ideale 
Verzerrungen bei der gegenstromunterdrückung. Alternative im Attachment.

Gruß hagen

[Hagen R. (hagen)]

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