Fotodiode + Transimpedanzverstärker: Ausgangsspannung sinkt kontinuierlich

[Liisa (Gast)]

Hallo!

Das Forum hier hat mir schon bei vielen Problemen, insbesondere auf dem 
aktuellen Weg einen Sensor für Messung der Lichtstärke zu machen, 
geholfen. Im Moment weiß ich aber nicht mehr weiter.

Die Ausgangsspannung der Fotodiode/Verstärker sinkt kontinuierlich ab. 
Zu Beginn geht das sehr schnell, später sinkt es nur noch wenig, aber 
trotzdem zu viel um Messungen durchführen zu können. (mind. 20 mV in den 
ersten 5 Minuten, bei Ausgangsspannung 3 V, später ca 1mV/min)

Ich verwende meist eine Fotodiode mit Transimpedanzverstärker. Auch 
viele andere Schaltungsvarianten (zB ninv Verstärker, direkt an der 
Fotodiode messen, an Widerstand in Serie zur Fotodiode messen,...) schon 
versucht, kein besseres Ergebnis.

Woran kann das liegen? Irgendwelche Ideen, an welchen Stellen ich suchen 
kann? Ich habe gefühlt alles versucht ... das Rauschen ist übrigens sehr 
gering, u.a. mithilfe alter Forenposts hier, habe ich das gut in den 
Griff bekommen (+-0,5mV)

Ich hoffe, das Forum hat Tipps :-(

[Martin O. (ossi-2)]

R42 ändern!

[Sven B. (scummos)]

Evtl. wird die Diode warm? Mach sie mal absichtlich warm und schau mal 
ob das einen ähnlichen Effekt hat.

[M. K. (sylaina)]

Sven B. schrieb:
> Evtl. wird die Diode warm? Mach sie mal absichtlich warm und schau
> mal
> ob das einen ähnlichen Effekt hat.

Klingt für mich auch nach einem thermischen Effekt. Da wird was warm und 
driftet weg. Entweder ist es der Sender oder der Empfänger. Vom Gefühl 
her tippe ich eher auf den Sender.

[John B. (craftsman)]

Bitte um Schaltplan

[Liisa (Gast)]

Ich habe jetzt mit meinem Haarföhn vorsichtig auf  beiden Seiten 
getestet und selbst bei kleinen Erwärmungen steigt die Ausgangsspannung 
sehr schnell an (egal auf welcher Seite man bläst). Mein Problem ist 
aber ein Spannungsabfall.

http://www.farnell.com/datasheets/81525.pdf Ich habe momentan die 
Schaltung aus dem Datenblatt des verwendeten OPV AD8603 aufgesteckt. 
Aber wie eingangs erwähnt schon alles mögliche andere ausprobiert, mit 
nicht unbedingt besseren Ergebnissen. Ich hätte gerne eine Schaltung mit 
reverse biasing versucht, aber keine passende Schaltung dafür gefunden.

Rückkopplungswiderstand ist 20 MOhm groß (damit bekomme ich eine 
Ausgangsspannung von 1-2 V im Messbereich).

[Helmut S. (helmuts)]

> Ich hätte gerne eine Schaltung mit reverse biasing versucht, aber keine passende 
Schaltung dafür gefunden.

Die wird das Problem noch vergrößern.


Vielleicht ist die Fotodiode nicht hochohmig genug.
Welche Fotodiode verwendest du? Link?

[Falk B. (falk)]

@ Liisa (Gast)


>    preview image for ad8603_transimpedanzverstaerker.PNG

>Ich habe jetzt mit meinem Haarföhn vorsichtig auf  beiden Seiten
>getestet und selbst bei kleinen Erwärmungen steigt die Ausgangsspannung
>sehr schnell an

Wieviel?

>(egal auf welcher Seite man bläst). Mein Problem ist
>aber ein Spannungsabfall.

>http://www.farnell.com/datasheets/81525.pdf Ich habe momentan die
>Schaltung aus dem Datenblatt des verwendeten OPV AD8603 aufgesteckt.

Steckbrett? Hmmm.

>Aber wie eingangs erwähnt schon alles mögliche andere ausprobiert, mit
>nicht unbedingt besseren Ergebnissen. Ich hätte gerne eine Schaltung mit
>reverse biasing versucht, aber keine passende Schaltung dafür gefunden.

Hää? Du braucht eine Vorlage, um eine negative Spannung an die 
Photodiode anzulegen? OMG! Vielleicht lernst du das ja beim nächsten 
Girl's day?

>Rückkopplungswiderstand ist 20 MOhm groß (damit bekomme ich eine
>Ausgangsspannung von 1-2 V im Messbereich).

Naja, 20mV bei 2V Ausgangsspannung sind 1%, das ist schon ne Menge Drift 
für ne Präzisionsschaltung. Aber ich fürchte, dein Aufbau ist alles 
andere als präzise, incl. deiner Signalquelle. Ohne einen kompletten 
Schaltplan und ein paar aussagekräftige Bilder vom realen Aufbau wird 
das alles nur wildes Raten.

[Liisa (Gast)]

Falk B. schrieb:
> OMG! Vielleicht lernst du das ja beim nächsten
> Girl's day?

okay, vielen Dank auch. Den Kommentar hättest du dir echt sparen können. 
Wenn ich noch nicht Elektrotechnik studiert hätte, würde ich an dieser 
Stelle nochmal drüber nachdenken, es zu tun. Ich werd schon noch was 
rausfinden ...

[M. K. (sylaina)]

Liisa schrieb:
> okay, vielen Dank auch. Den Kommentar hättest du dir echt sparen können.
> Wenn ich noch nicht Elektrotechnik studiert hätte, würde ich an dieser
> Stelle nochmal drüber nachdenken, es zu tun. Ich werd schon noch was
> rausfinden ...

Ja, der Kommentar war etwas giftig. Aber durchaus berechtigt. Du 
brauchst echt ne Vorlage um an die Kathode der Photodiode nicht 0V 
anzulegen sondern z.B. -10V? Was hast du denn im Studium gelernt?

[Peter R. (Gast)]

Widerstände in der Größe von 1GOhm ???

Da braucht es eine Menge Klimmzüge wie ausgeklügelte Isolation, 
Äquipotentialabschirmung usw. um störende Kriechströme zu vermeiden.

Außerdem: im Betrieb als Fotoelement (ohne Sperspannung) stellt die 
Diode einen stromabhängigen Widerstand dar. Transimpedanzverstärker ist 
die Schaltung dann wohl nicht mehr. Die Diode ist dann ja eher eine 
Spannungsquelle als eine Stromquelle.

[Falk B. (falk)]

@Peter R. (Gast)

>Widerstände in der Größe von 1GOhm ???

Nein, das ist nur die Beispielschaltung aus dem Datenblatt, die Lisa hat 
nach eigenen Angaben "nur" 20MOhm auf dem Steckbrett.

>Außerdem: im Betrieb als Fotoelement (ohne Sperspannung) stellt die
>Diode einen stromabhängigen Widerstand dar.

Nö.

>Transimpedanzverstärker ist
>die Schaltung dann wohl nicht mehr.

Auch nö.

>Die Diode ist dann ja eher eine
>Spannungsquelle als eine Stromquelle.

Quark.

Trotzdem vielen Dank für deinen Beitrag!