He estado leyendo muchos hilos en el pasado, pero tengo algunas preguntas que aún no están claras para mí. ¡Por favor ayúdame en esto! Se adjunta imagen del circuito.
Básicamente estoy usando ATmega328 para leer un diodo fotográfico. He construido un amplificador de trans-impedancia usando el fotodiodo y OPAMP AD712 (también estoy considerando OP07C). El amplificador de trans-impedancia usa una resistencia de 9-10Mega Ohm con un condensador de 15 pf para convertir la corriente del fotodiodo en voltaje y agregarle algo de ganancia. Entiendo que esto sigue la Ley de Ohms, es decir, V = I * R donde R = 10 Mega ohm y I es la corriente generada por el fotodiodo (en nAmperes). El OP AMP AD712 (primero en circuito) tiene 2 AMP OP integrados. Para simplificar, consulte la convención de nomenclatura de OP AMP a continuación:
1st OP AMP's AD712's internal first OPAMP: *OP1A
1st OP AMP's AD712's internal second OPAMP: *OP1B
2nd OP AMP's AD712's internal first OPAMP: *OP2A
2nd OP AMP's AD712's internal second OPAMP: *OP2B
Luego paso este voltaje a otro OP AMP (OP2A - nuevo AD712 que deja el segundo OP AMP en el primer AD712 sin usar) usando la resistencia de R1 y R2 variable para obtener una ganancia en - (R2 / R1). Tenga en cuenta que el voltaje de OPAMP anterior fue negativo, por lo que después de la ganancia, se vuelve positivo.
Hasta esta etapa, hemos utilizado un opamp del 1er AD712 (OP1A) y el primer opamp del 2do AD712 (OP2A).
Mi primera pregunta es que si uso ambos amplificadores operacionales del primer AD712, ¿causará algún problema? ¿Puede un opamp en un IC afectar a los otros opamp (s) en el mismo paquete?
Avanzando, envío la salida de ganancia a un búfer utilizando OP1B. Entiendo que no todos los opamps son felices en la configuración de ganancia unitaria (buffer !?). La hoja de datos AD712 especifica que es la ganancia de unidad estable.
La salida de este búfer luego pasa a un filtro de paso bajo que usa 1K en serie y 1uf en paralelo a tierra. La impedancia efectiva (o resistencia de CC simple) es 1K. Esta señal luego ingresa a un divisor de voltaje utilizando otro 1K en serie y un potenciómetro variable de 2k en paralelo. He establecido la variable en 1429 ohmios porque cuando la entrada tiene un valor de +12 voltios, la salida del divisor de voltaje debería darme 5.001 voltios. Estoy convirtiendo efectivamente el 0-12v de opamp (ganancia) a 0 a 5 voltios.
Pregunta: Entiendo que el divisor de voltaje con estas resistencias será bastante lineal. ¿Esto es correcto?
También entiendo que pierdo la resolución, ya que el ADC puede leer 0.0049 voltios como está (ADC de 10 bits con vref = 5v), lo que significa que el ADC debe poder leer una diferencia de 0.01 voltios cuando se divide el voltaje (.01 en la entrada será 0.0040 en el divisor y .02 será 0.0090 en el divisor).
Luego muevo esta señal a otro búfer (ya que no quiero que la impedancia de mi divisor participe en la desviación de la señal y no quiero que se cargue en el divisor, así que aseguro la máxima linealidad. Más ventajas se enumeran a continuación) y planea leerlo a través del ADC. Veo esto como una ventaja porque ahora puedo configurar otro filtro de paso bajo justo antes de la entrada ADC sin preocuparme por la resistencia efectiva que excede los 10 K, que se indica como la resistencia máxima en la entrada ADC en la hoja de datos de ATmega328.
Tenga en cuenta que planeo colocar un diodo schottky con +5 en el lado (-) para brindar protección al ADC.
Ahora mis pocas preguntas:
- ¿Parece lógico lo anterior o me falta algo fundamental (lamento que este sea mi primer proyecto electrónico y que sea un programador)?
- Todos los amplificadores operacionales son de riel a riel con un suministro de +12 y -12. ¿Qué sucede si proporciono +5 .. + 5.5 al último amplificador operacional de búfer para que su salida nunca supere su línea, lo que me permite omitir los diodos schottky?
- ¿Cuánta ganancia puedo obtener desde la perspectiva de DC sin ningún problema? (Traté de entender los gráficos de ganancia contra frecuencia pero no puedo obtenerlo. DC es 0 Hz o 1 Hz)
- ¿Debo colocar algunos condensadores de derivación en la línea de señal? p.ej. después de un amplificador trans-impedancia, ponga una pequeña tapa en paralelo para dejar que la señal de alta frecuencia (ruido) se ponga a tierra ... * Si la respuesta anterior es afirmativa, ¿cómo decido el valor del condensador de modo que no cause retraso en mi señal?
