Amplificador de transimpedancia con salida invertida

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En un pequeño proyecto de hobby, estoy tratando de enviar datos de un Arduino a otro usando un láser modulado y un fotodiodo.

En el lado del remitente, el láser tiene una entrada de modulación dedicada de hasta 100 kHz. La entrada es de baja actividad y la conecto directamente al pin TX del puerto serie del emisor-Arduino. Dado que el UART también está activo bajo, el láser se apaga, si el UART está inactivo, lo que está bien.

En el lado del receptor tengo un diodo fotográfico y un amplificador de transimpedancia con un opamp LM385. La salida está conectada al RX del receptor-Arduino.

Aquíestáelproblema:sielremitentebajaelTXabajo(1),estohacequeelláserseencienda(2).Enelladodelreceptor,elfotodiodoseiluminacausandoquefluyaunacorriente(3)yqueelamplificadordetransimpedanciaemitaunaseñalaltaenRX(4).Enresumen:SenderTXbajo->ReceptorRXalto.

Claramentenecesitounainversióndelasalidadelamplificadordetransimpedancia:5V->0Vy0V->5V.Lainversiónnosepuedehacerenelsoftwaredelreceptor,yaquelaUARTdelArduinonosepuedeconfigurarparahacereso.Porsupuesto,podríaagregarun7404conunapuertaNOalosesquemas.Pero,¿seríaposiblecambiarelamplificadordetransimpedanciademaneraquelasalidaseinviertaperosigasiendounamplificadordetransimpedanciaconlasventajasderendimientoparamiaplicación?

Cuidadoconlapalabra"invertido" en el mundo de opamps. Tienes "invirtiendo opamps" pero eso es algo diferente. Y no quiero "invertir" haciendo 5V - > -5V o algo así.

    
pregunta Phil

2 respuestas

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No, no invierta el remitente. Eso dejaría el láser encendido durante la inactividad, algo que probablemente desee evitar.

Puede girar alrededor del circuito receptor para que el fotodiodo se encuentre entre la alimentación positiva y la entrada opamp inversora:

Cuandoeldiodoproduzcacorriente,lasalidadelopampbajará.

Tienesquepensarcuidadosamenteenquévoltajedepotenciaseusaparaqué.Enelcircuitoanterior,elopampsepuedealimentardesdeelmismovoltajequeenlapartesuperiordeldiodosolosielrangodelmodocomúndelopampseextiendehastasusuministropositivo.Delocontrario,necesitaráunpocomásdevoltajeparalaalimentaciónpositiva.

Silaalimentaciónnegativadelopampesatierra,entoncesdebeasegurarsedequesurangodesalidaactivasealosuficientementebajoparaquelaentradadigitalinterpretedemaneraconfiableesevoltajecomobajo.

Unopamp"riel a riel" de CMOS podría ser lo suficientemente bueno como para usar potencia común para el diodo y el opamp. Sin embargo, debe revisar la hoja de datos cuidadosamente para ver qué significa realmente "riel a riel".

    
respondido por el Olin Lathrop
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Podría usar un transistor en el "lado del remitente".

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

simular este circuito

Comprueba si el transistor y el amplificador operacional que estás utilizando se pueden ejecutar en esa frecuencia.

[EDITAR] : resistencia de base agregada, thx @Olin Lathrop.

    
respondido por el Francisco Gomes

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