¿Se pueden compensar los electrodos de los detectores sensibles de posición? ¿Cómo?

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Tengo una placa prototipo de un dispositivo de seguimiento de la luz basado en una PSD bidimensional, pero sufre importantes corrientes de polarización en uno de los electrodos que podrían enganchar la entrada al riel de suministro en cualquier momento. Me gustaría compensar ese desplazamiento para asegurarme de que la señal nunca se modifique, pero ¿tendrá algún efecto en el comportamiento del PSD? ¿Cómo funciona eso realmente?

Lo que me gustaría hacer en particular es reemplazar la conexión a tierra directa en la entrada no inversora del convertidor de corriente-voltaje por un divisor de voltaje ajustable entre 5 y -5 V en el siguiente esquema:

(tambiénen dropbox ) - la ganancia del amplificador de cola se establece en 100.

He intentado inyectar corrientes con un resistor de 10Mohm a -5V en el electrodo, pero incluso si el offset ya no existe, parece que se atemperó con el detector de alguna manera porque detecté de inmediato un ruido importante (¡varias salidas de Vpp!) a 50Hz cuando no estaba allí antes Ese ruido disminuye cuando el dispositivo está oculto, por lo que realmente suena como una especie de desequilibrio.

En pocas palabras, si compenso el potencial de un electrodo (bueno, el opamp lo hará por mí), ¿va a cambiar algo más?

Recursos: nota de aplicación de Hamamatsu , hoja de datos del detector

    
pregunta Mister Mystère

1 respuesta

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Como muchos sugirieron: primero verifique que la fuente no sea una entrada óptica de las luces de celda, pero también vería el ruido sin la resistencia (suponiendo que las condiciones fueran las mismas).

Su circuito utiliza el convertidor de CC / CC NTV0505MC, no es un LDO, por lo que produce una ondulación. En el diseño original del circuito, la característica PSRR del LTC2055HV suprime esta ondulación en un factor de 130dB. Cuando agrega la resistencia 10M, inyecta esta ondulación directamente en la primera etapa de la línea de procesamiento de señal. 10M con 100k de la etapa TIA forma un "circuito de amplificador operacional inversor". Por lo tanto, la ondulación (o lo que sea que tenga en el riel -5V) se atenúa en un factor de 1/100 y se agrega a la corriente fotoeléctrica útil que obtiene del pin PSD multiplicado por 100k de retroalimentación TIA. Si no es una ondulación de convertidor CC / CC, verifique el blindaje de su riel de suministro. El riel de suministro puede funcionar como una antena que capta la EMI emitida por el cableado de energía circundante.

También para mí, parece un desperdicio usar la segunda OpAmp como un simple búfer de ganancia unitaria antes del multiplexor. Cuando trabaje con dispositivos tan ruidosos como los fotodiodos, siempre querrá hacer el mayor filtrado posible. La PSD tiene un área grande (tan alta capacitancia), lo que significa que con el diseño típico de TIA no obtendrá nada más allá de los 10kHz. Por lo tanto, utilizar la segunda OpAmp como LPF de 2 kd de 2º orden sería muy beneficioso para la SNR resultante.

En mi práctica, captaba el ruido PWM del motor sin escobillas del cardán estabilizador en el que estaba montado el sensor de fotodiodo. Mientras todo el circuito de acondicionamiento de la señal se ocultaba dentro de una caja metálica, la propia carcasa del fotodiodo (cátodo polarizado) estaba expuesta afuera (o en realidad dentro de la montura de plástico circundante de la lente que estaba frente a ella). Con 10MOhm TIA feedback, el ruido era 10 veces más fuerte que la señal en sí. El problema se resolvió con un blindaje adecuado a la tierra de la montura de lente de plástico usando pintura en aerosol conductora de níquel de MG Chemicals. Así que la única abertura en el escudo EMI de todo el sensor era una lente óptica frente al fotodiodo.

    
respondido por el Oleksandr Muzychko

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