Diseño de termómetro IR

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Estoy trabajando en un termómetro sin contacto IR. Estoy usando artículo de Diana Friedman como una guía general. Estoy planeando usar un circuito similar al que se presenta en la figura 10.

Estoy planeando usar el fotodiodo SFH 203 FA que detecta en el Cerca del rango infrarrojo y tiene un medio ángulo bastante pequeño. También tiene un filtro de luz incorporado.

Estoy esperando corrientes de fuga muy pequeñas (del orden de nA 's) que tendré que medir. En el diseño de Diana, ella está usando el amplificador OPA380 que se comercializa como un "amplificador de transimpedancia" idealmente adecuado Para este tipo de aplicación. Desafortunadamente, esto solo se vende en paquetes SMD y lo que realmente me gustaría es un componente de orificio pasante.

Estoy considerando usar el TC7650 en su lugar. Tiene mejores características de desviación de entrada de corriente y compensación de entrada de voltaje que el OPA380, pero también tiene un producto de ancho de banda de ganancia significativamente menor ( 2MHz vs. 90MHz ).

Supongo que esto significa que mi frecuencia de muestreo máxima será 1/45 de la del circuito original, pero no estoy seguro de cómo calcular la ganancia para el circuito, así que no tengo idea si este es un sacrificio aceptable para mi usos.

  1. ¿Cómo calculo la ganancia del circuito en la figura 10, o más directamente la tasa de muestreo máxima para el mismo circuito?

  2. ¿Hay otros parámetros sobre los amplificadores que debo tener en cuenta? Por lo que puedo decir, ya mencioné los 3 grandes.

pregunta helloworld922

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El primer comentario es que, según la Figura 4, esta configuración simplemente mide la temperatura del diodo, no la temperatura de un radiador de cuerpo negro basado en la radiación IR. (La Figura 4 parece mostrar el paquete de calor en contacto con el diodo). Además, la radiación del cuerpo negro a las temperaturas mencionadas en el pico del papel a longitudes de onda mucho más largas que el corte de los diodos de silicio (aproximadamente 1100 nm.)

Segundo comentario sobre la ganancia: el modelo simple para un fotodiodo es una fuente de corriente ideal en paralelo con un capacitor. Para un amplificador de transimpedancia como se muestra, descuide la capacitancia del diodo ya que está en cortocircuito a tierra virtual. La red de retroalimentación es de 10 megas en paralelo con 0.51 nF, lo que da un polo en la función de transferencia a \ $ \ dfrac {\ pi \ times R \ times C} {2} \ $ o aproximadamente 49 kHz. Esto realmente no dice nada sobre la frecuencia de muestreo, es solo la forma en que la corriente del diodo se va a traducir a una tensión por medio del circuito de transimpedancia. La tasa de muestreo es establecida por el convertidor A / D.

Tercer comentario: estos amplificadores tienen un ancho de banda de ganancia lo suficientemente alto como para ser considerados ideales para todos los propósitos prácticos de este circuito. Puede realizar una función de transferencia exacta, pero una tolerancia del 10% en el condensador desbordaría los efectos no ideales del amplificador.

Sin embargo, la línea de fondo es que esta configuración simplemente mide la temperatura del diodo. No está midiendo la temperatura a través de la respuesta IR. Puede obtener un sensor de temperatura mucho más preciso de TI, Analog Devices, National, etc., que está integrado en un solo chip. O simplemente puede medir la corriente de fuga de un diodo para hacer lo mismo.

    
respondido por el Cecil

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