Betriebsart Fotodiode VBias)

Simon schrieb:

ch hätte die Kathode an 3.3V angeschlossen, stimmt das oder müsste ich -3.3V anschliessen?

Ja. Wenn man die PD in Sperrichtung betreibt, verringert sich die Sperrschichtkapazität und die Ausräumzeit wird kürzer. Allerdings muss man dafür sorgen, dass der durch die Belichtung höhere Sperrstrom auch fliessen kann.

Hp M. schrieb:

Simon schrieb:

ch hätte die Kathode an 3.3V angeschlossen, stimmt das oder müsste ich -3.3V anschliessen?

Ja. Wenn man die PD in Sperrichtung betreibt, verringert sich die Sperrschichtkapazität und die Ausräumzeit wird kürzer. Allerdings muss man dafür sorgen, dass der durch die Belichtung höhere Sperrstrom auch fliessen kann.

P.S.: In der Schaltung hast du die PD ja schon mit 1,6V vorgespannt, allerdings in Flussrichtung, wenn ich das richtig sehe. Das wird nicht funktionieren. Normalerweise macht der Simulator aber fast jeden Blödsinn mit. Du wirst also noch einen anderen Fehler in der Schaltung haben. Bau mal an Stelle der Konstantstromquelle eine richtige Diode ein.

Und denke dran, dass du es in der Praxis auch mit Fremdlicht zu tun hast.

Simon schrieb:

Ich hätte die Kathode an 3.3V angeschlossen, stimmt das oder müsste ich -3.3V anschliessen?

Anode an -3,3V, Kathode an inv. Eingang, wenn der OPV eine pos. Ausgangspannung erzeugen soll.

Das Bild von 1MHz ist zwar recht schön, ich glaub aber, dass es bei einem modulierten Sigal nicht so aussehen wird. Die Grenzfrequenz der Schaltung muss deutlich höher ssein als die gezeigten 1MHZ, schließlich ist die Dauer der H-Phase schon nur 1/2 µS.

schon die 1,5 pF am Opamp machen mich da mißtrauisch. Sind da das Eingangs-C des Opamp und die pF der Zuleitungen berücksichtigt?

Der Peak auf dem Bild scheint mir durch den Rechengang des Simulators zu entstehen: Zuerst rechnet der die Spannung an der BPW ohne Opamp aus und danach geht er zum Rechnen mit Opamp-Schaltung über, wobei er jedesmal den Wert benutzt, der bei der vorherigen Rechnung(mit Opamp)entstanden ist.

Außerdem:

Die BPW34 ist eine relativ große Fotodiode, hat ja einige mm² aktive Fläche. Das ist für große Lichtflecke recht schön. Bei eng fokussierten Lichtpunkten (wie bei Lasereinsatz) wird aber ein großer Teil der Fläche zwar Kapazität darstellen, aber für das Signal ungenutzt bleiben.

Da ist es besser, eine Diode mit kleinerer aktiver Fläche zu suchen. Deren Kapazität ist kleiner und der optisch aktive Teil der Fläche relativ zur Gesamtfläche größer.

BPW34 hätte nur dann Sinn , wenn der Laserstrahl die ganze Fläche der BPW34 benutzt weil er entweder diffus geworden ist oder sich bewegt.

oder, einfach gesagt: BPW34 mit modulierten 1MHz? glaub ich nicht so recht

Die Vorspannung muß im Bereich 10 - 15 V liegen, damit die Sperrschicht dick genug und die Kapazität klein genug wird. 3,3 V sind zu wenig. Da fast kein Strom fließt, hält auch ein Stapel von Li-Knopfzellen als Spannungsquelle >10 Jahre.

Peter R. schrieb:

BPW34 mit modulierten 1MHz? glaub ich nicht so recht

Geht schon.

Bei 30V kommt die auf 10pF runter, wie du an der Grafik aus dem Datenblatt sehen kannst. Aber selbst mit den 25pF, die man bei einem zweckmässigeren Aufbau erreichen könnte und 50Ohm Lastwiderstand ergibt sich eine rechnerisch eine Zeitkonstante von 1,25ns, mehr als ausreichend für 1MHz. Für 10V und 1kOhm nennt das Datenblatt Anstiegs- bzw. Abfallzeiten (10%, 90%) tr=tf=100ns , was einer 3dB Grenzfrequenz von ca. 3,5MHz entspricht. https://www.vishay.com/docs/81521/bpw34.pdf

Und dann kommt es ja noch auf den Feedback-R an, wie hoch man mit der Bandbreite kommt. Aber 40k, wie im Bild zu sehen, dürften in Zusammenhang mit dem OPA838 genug Luft zu lassen.

Vielen Dank für eure hilfreichen Inputs.

Das hat mir sehr weitergeholfen und ich werde mit diesen Infos die Schaltung nochmals genau analysieren.

Hallo,

wenn neben der Geschwindigkeit auch das Rauschen wichtig ist, hilft Dir evtl. dieser Artikel:

1

https://zeus.phys.uconn.edu/halld/hpd-3-2005/frontends.pdf