Recientemente he construido el siguiente circuito para la detección (homodina) diferencial de pulsos de láser óptico. De hecho, reconstruí el circuito de este documento con pequeñas desviaciones:
Puedes encontrar imágenes de la placa de circuito al final de este post. Los dos diodos son fotodiodos de PIN de silicio Hamamatsu S5972 con una capacitancia terminal de 3pF (polarización de 10 V). El op-amp es un Texas Instruments OPA847. El sistema láser funciona a 800 nm con una tasa de repetición de 75,4 MHz. Cada pulso tiene solo 1-2 ps de largo. Sin embargo, la respuesta de los fotodiodos es mucho más larga porque su ancho de banda es de solo 500 MHz, lo cual está bien porque aún puedo distinguir entre pulsos consecutivos.
En la aplicación final, los pulsos alcanzarán los dos fotodiodos al mismo tiempo con números de fotones ligeramente diferentes. Por lo tanto, los fotodiodos producirán dos fotocorrientes con signos opuestos que se anulan entre sí en el sumpoint a excepción de una pequeña corriente residual. Esta corriente restante se convertirá en una señal de voltaje en la salida del OPA847 en una configuración de transimpedancia.
Debido a la corriente de polarización del OPA847 y las corrientes oscuras de los fotodiodos, existe un voltaje de compensación en la salida . La resistencia R1, que será un potenciómetro en una revisión posterior, se utiliza para minimizar este desplazamiento. Sin embargo, queda un voltaje de compensación restante de aproximadamente -100mV en la revisión actual.
Ahora a mi pregunta: ¿Por qué veo voltajes positivos cuando solo estoy iluminando un fotodiodo, como en la siguiente medición? ¿Hay alguna manera de suprimir este comportamiento?
Debidoaquelasalidadecorrientedeunfotodiodosolopuedetenerunsigno,esperaríaquelasalidadevoltajedelamplificadortengasolounsigno.Tambiénesperoquelaformadecadapulsoseamenossimétrica,comoenlasiguientemediciónquehiceconunsolofotodiodoyun
Recursos
- Imágenesdelaplacadecircuito:
- Condensador de realimentación: El diseño original incluye un condensador paralelo a la resistencia de realimentación (R2 en el esquema anterior). No se incluye en los diseños de la placa de circuito, ya que se construye soldando dos cables de cobre en las almohadillas de R2. De esta manera, su capacitancia se puede cambiar al retorcer los cables. Normalmente se usa para suprimir el ruido del circuito y mejorar su estabilidad. Ya realicé una serie corta de mediciones con diferentes números de giros: 0 giros , 1 giro , 2 giros
- Medición de corriente directa: Sobre la base de la sugerencia de PlasmaHH, realicé una medición sin el opamp con una resistencia shunt 5.1k. No hay cambio de señal, porque se está formando un gran desplazamiento dc. Creo que el mayor de dos impulsos consecutivos es el impulso del láser y el menor es el reflejo del primero.
