Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Verstärker Fotodiode mit sehr großer Kapazität


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von Jonas (Gast)


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Hi,

für die Firma darf ich mich mit einem Transimpedanzverstärker für einen 
Fotodetektor befassen.

Wichtigste Rahmendaten:
Cd = 100nF
f3db > 50kHz
Gain = 120dB bzw. 1MOhm
Fotostrom = 100nA

Aus dem Buch "Building Electro-Optical Systems" bin ich auf die 
angehängte Schaltung getroffen.

Damit erreiche ich in TI-Tina eine f3db Bandbreite von 60kHz mit einem 
simulierten RMS Rauschen von 6mV.
Um das zu Erreichen habe ich die Kollektoströme ggü. dem Referenzdesign 
verzehnfacht, also die Widerstände gezehntelt.


Kennt ihr noch andere Referenzschaltungen für Fotodioden mit sehr hoher 
Kapazität? Die genaue Schaltung hänge ich morgen an.
Das Ziel ist es, dass S/N weiter zu verbessern.

Wenn ich den Feedbackwiderstand erhöhe erhalte ich keine Verbesserung 
des S/N, auch über einen bessern OP (OPA4192) kann ich kaum etwas 
rausholen.


N.B: Mit einem BF862 JFET als Buffer erreiche ich bisher nur 20kHz 
Bandbreite.

von Loxtec (Gast)


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Hallo,
ich hatte mal einen gebaut mit 40x BPW34, also um die 2nF und Bandbreite 
10MHz.

Ich hatte das mit OPVs mit GBP um die 2-4GHz gemacht. War sogar nur ein 
Lochrasteraufbau, SMD allerdings und alles schön kurz gehalten.

von Falk B. (falk)


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@Jonas (Gast)

>Cd = 100nF

WIRKLICH? NANOfarad? Was ist das für eine Riesendiode?

>f3db > 50kHz
>Gain = 120dB bzw. 1MOhm
>Fotostrom = 100nA

Hmm.

Kann man die Kapazität durch Vorspannung senken?

>Aus dem Buch "Building Electro-Optical Systems" bin ich auf die
>angehängte Schaltung getroffen.

>Damit erreiche ich in TI-Tina eine f3db Bandbreite von 60kHz mit einem
>simulierten RMS Rauschen von 6mV.

Dort sind aber 100pF (PICOFarad drin)

>N.B: Mit einem BF862 JFET als Buffer erreiche ich bisher nur 20kHz
>Bandbreite.

Worin soll der Vorteil zum "einfachen" TIA liegen?

von Helmut S. (helmuts)


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> Cd = 100nF

Warum steht im Text 100nF? Das glaube ich erst mal nicht.
Im Schaltplan steht 100pF. Das passt schon eher.

von Sven B. (scummos)


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100 nF klingt für mich auch absurd. Link/Bezeichung der Diode? Der 
Schaltplan ist aus 'nem Buch, was da drin steht zählt nicht ;)

von Jens G. (jensig)


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>Cd = 100nF

Ist das ein Solarpanel?

Guck mal in die ApplNote SNOA942 von TI. Da werden die 4 grundsätzlichen 
TIA-Rauschquellen aufgedröselt, mit den jeweiligen Abhängigkeiten.
Der

>N.B: Mit einem BF862 JFET als Buffer erreiche ich bisher nur 20kHz
>Bandbreite.
Was meinste mit Buffer? Den Bootstrap?
Vermutlich, weil zu wenig Verstärkung, und deswegen nicht genügend 
Erniedrigung der Cd. Deswegen der MPSA18 als HighGain-Transistor.

von Wolfgang (Gast)


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Jonas schrieb:
> Kennt ihr noch andere Referenzschaltungen für Fotodioden mit sehr hoher
> Kapazität?

Bei Photodioden hilft eine kräftige Vorspannung in Sperrrichtung, um die 
Sperrschichtkapazität gehörig zu verkleinern.

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