Cómo disminuir la capacitancia del fotodiodo PIN

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Estoy usando el fotodiodo PIN BPW34 (1).

Luego estoy usando un opamp (LM324) (2) para amplificar y obtener un voltaje de salida de la fuente de corriente generada a través del fotodiodo.

El siguiente es el circuito que estoy usando para darme cuenta de esto.

Acontinuaciónsemuestralasalidaquereciboendeterminadasfrecuencias.Enrealidad,estoydandounaseñalluminosadeentradadeondacuadradaalfotodiodo.Lasiguienteimageneslasalidaqueobtuvimosdelosciloscopiodigital(izquierda-400kHz,derecha-2kHz).

TambiénintentécambiarlosparámetrosparaCfeneldiagramaytambiénponerunafuentedevoltajedeondacuadradadirecta(imagenizquierda)enlugardeunfotodiodoconresistenciaequivalente.

Acontinuaciónsemuestraelresultadoqueobtuve.

Después de todas las experimentaciones, siento que la respuesta de frecuencia es lenta (imagen derecha) debido a las limitaciones RC de los circuitos y también debido a la capacitancia del fotodiodo.

Alguien por favor me sugiere algo para lo mismo. He leído muchos documentos relacionados con el mismo pero no pude encontrar nada que sea concreto.

    
pregunta Yash Goyal

2 respuestas

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He utilizado bootstrapping en amplificadores de fotodiodos como este: -

La idea subyacente es que en cualquier CA, la capacitancia del fotodiodo se silencia en gran medida al aplicar el mismo voltaje en su cátodo, por lo que puede usar un condensador de realimentación mucho más pequeño Cf.

El problema se reduce a reducir la ganancia de ruido del amplificador operacional cuando se usa como TIA (amplificador de impedancia trans), ya que el JFET reduce la capacitancia vista en la entrada inversora, ruido de alta frecuencia (debido al amplificador operacional) no se amplifica tanto, por lo tanto, Cf puede ser menor y el ancho de banda puede ser significativamente mayor.

  

Entonces estoy usando un opamp (LM324)

El ruido de voltaje de ese amplificador operacional es terrible para aplicaciones como esta. Elija un dispositivo con un rendimiento mucho mejor y corrientes de polarización inferiores mucho mejores.

    
respondido por el Andy aka
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¿Está seguro de que el problema no está en su fuente de luz? Los LED no son rápidos cuando son accionados por un generador de 50ohm sig, y ciertamente no son rápidos en comparación con un puntero láser de $ 1. El inicio de la acción láser no lineal acelerará enormemente los bordes de su onda cuadrada óptica. Diodo láser barato, o consiga un módulo de transceptor Agilent de fibra óptica de $ 10 en eBay. Esos tienen salida láser IR a decenas de MHz, hasta GHz para los módulos más caros, con bordes afilados para su señal luminosa.

No me he metido con las PD recientemente, pero siempre esperaba jugar con el circuito en el artículo de Phil Hobbs en Cascode bootstrapped front end para amplificadores de fotodiodos. También está la versión de Bob Pease . Tenga en cuenta que estos son finales de la década de 1990. Los amplificadores operacionales extremadamente rápidos ahora están disponibles.

Y, obviamente, busque los esquemas de la hoja de datos en goog usando palabras clave: fotodiodo transimpedancia MHz. También intente palabras clave: transimpedancia de fotodiodos de área grande.

    
respondido por el wbeaty

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