¿Ruido bajo usando Opamp y fotodiodo?

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Estoy creando una pequeña configuración de sensor que puede medir la transmisión de luz a través de una solución (nublada). Actualmente tengo una luz láser que brilla a través de la solución y un LDR en el otro lado. Esto funciona bastante bien, pero hay una gran variación entre los lotes de LDR y la respuesta tampoco es muy lineal. Entonces comencé a jugar con un fotodiodo en lugar de un LDR. (La salida está conectada a un ADC de 12 bits)

Actualmente tengo VTB8440BH conectado a un LTC1050 opamp. Está cableado en una configuración de corriente a voltaje y el fotodiodo en modo fotovoltaico como se muestra en la hoja de datos del opamp en la página 13. La frecuencia de muestreo es muy baja en algún lugar alrededor de 1Hz.

El opamp y el fotodiodo se colocarán en un entorno con una temperatura bastante constante (+/- 1C) de 60C. Leí en la hoja de datos que las temperaturas crecientes introducen cantidades crecientes de ruido. Me preguntaba cuál sería la mejor estrategia para construir este circuito, ¿este circuito que mostré aquí será de muy poco ruido o necesito componentes adicionales para estabilizar la salida?

(Otra pequeña pregunta, ¿cuál es el propósito de la resistencia de 500 K entre el pin 3 (+) del opamp y el suelo? Si reviso la calculadora opamp de Analog Devices (www.analog.com/designtools/en/photodiode / # / photoDiode) esa resistencia no está presente)

    
pregunta EvdH

2 respuestas

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Sin saber sus niveles de iluminación, es imposible saber si eso hará lo que necesita. Dicho esto, el circuito debería funcionar, con un par de cambios. Primero, elimine la resistencia del pin 3 a tierra y conéctela directamente a tierra. A continuación, aumente el condensador de 15 pF a 100 pF. Su fotodiodo real tiene una capacitancia mucho mayor que el esquema, y esto debe reflejarse en el límite de realimentación. Peor aún, interactúa con la entrada +, y le da un gran pico transitorio. En el original, la capacitancia del diodo fue compensada razonablemente por la capacitancia del pin de entrada del CI, pero eso ya no es cierto con su nuevo fotodiodo. La resistencia estaba allí originalmente para compensar los cambios de temperatura en la corriente de polarización de entrada.

Es completamente posible que haya mucha más luz entrante de la que manejará esta configuración. Si es así, y su salida está fija en alto, reduzca el valor de la resistencia de realimentación. Si la señal es demasiado pequeña, aumente el valor de la resistencia, aunque esto también puede requerir un aumento del límite de retroalimentación, lo que retardará la respuesta. Sin embargo, no veo esto como un problema, ya que estás realizando una muestra a muy baja velocidad.

    
respondido por el WhatRoughBeast
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En un caso de baja velocidad como este, desea masivamente sobre muestrear y luego diezmar. Diga miles de muestras durante un período de exactamente 1 segundo (un número par de ciclos de red de 50 o 60 hz). Disminuye utilizando un filtro de mediana.

    
respondido por el Jon

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