En mi opinión, ninguno de los circuitos mostrados arriba es apropiado. Comencemos de nuevo con una observación: el SFH250V solo se caracteriza (en su hoja de datos) para la operación de polarización inversa (fotoconductor). De la discusión anterior (arriba) parece que desea utilizar este dispositivo en modo fotovoltaico. Desafortunadamente, la hoja de datos del dispositivo no proporciona información sobre el rendimiento en ese modo. Sin embargo ...
En modo fotovoltaico, con suficiente iluminación y con una resistencia de carga que conecta el ánodo y el cátodo, una corriente fluirá desde el ánodo, a través de la resistencia, al cátodo. Con una resistencia muy alta y suficiente iluminación, se generará hasta 1V (ánodo positivo) a través de la resistencia; sin iluminación, la tensión de la resistencia será de 0V. (Más información aquí: enlace ) Para la mayoría de las aplicaciones, se desea un mayor voltaje de salida, lo que requiere el uso de una op -amp.
Un circuito como este es apropiado:
Tengaencuentaquecuandoseilumina,elSFH250Vconduciríalaentradainversoradelamplificadoroperacionalaunvalornegativo.Unaresistenciaderealimentación(negativa)delasalidadelamplificadoroperacionalproporcionaunacorrientedecompensaciónsuficienteparamantenerlaentradainversoraalmismovoltajequelaentradadelamplificadoroperacionalquenoinvierte;esdecir,0V.Elvoltajeenlasalidadelamplificadoroperacionalindicalacantidaddecorrientedecompensaciónylacantidaddeiluminación.Losvoltajesenlasentradastantodeinversióncomodenoinversióndelamplificadoroperacionaldebenestardentrodelrangodemodocomúndelopero-amplificadorparaelfuncionamientonormal.Enestecaso,elrangodemodocomúndebeincluir0V.Delmismomodo,elrangodesalidadelamplificadoroperacionaldebecubrir0Vhastaelmáximoquesedesee;estoestableceráunlímitemínimoparalatensióndealimentacióndelamplificadoroperacional.Paranuestroejemplo,apuntemosaunasalidamáximade3V.
Tengaencuentaquelacorrientedepolarizacióndeentradadelamplificadoroperacionalagrega(oresta)alacorrientedelfotodiodo;porlotanto,esdeseableunacorrientedepolarizaciónmuybaja(yaquelacorrientedelfotodiodoesmuypequeña).Porlotanto,debemoselegirunamplificadoroperacionalquecumplaconnuestrosrequisitos.Específicamente,elamplificadoroperacionaldebetenerunacorrientedepolarizacióndeentradamuybaja,elamplificadoroperacionaldebecontener0Vensurangodeentradademodocomún,lasalidadelamplificadoroperacionaldebeoscilarde(aproximadamente)0Va3V.Conestasespecificaciones,haymuchasdocenasdemodelosdeamplificadoroperacionalquepodríanfuncionar,ylamejoropcióndependedeotrosfactoresqueincluyen(peronoselimitana)lavelocidad,ladisipacióndepotencia,elrangodevoltajedeoperación,elcosto,elpaqueteyladisponibilidad.Comoejemplo,sugeriréelMicrochipTechnologyMCP6001comounamplificadoroperacionaldebajocostoyampliamentedisponible.Estapuedeonoserlamejoropcióncuandoseconsiderantodoslosfactores.Tambiénsugieroquelatensióndealimentaciónseade5V.
Veamosunpocoelfuncionamientoenelcircuitoqueheproporcionado.Siniluminacióndelfotodiodo,laentrada+delop-ampmostrará0V;la-entradamostrará0V;Lasalidamostrará0V.Consuficienteiluminacióndelfotodiodo,laentrada+mostrará0V;la-entradamostrará0V;Lasalidamostrará3V.Ahora,elvalorfaltantedelaresistenciaderealimentaciónseconvierteenunproblema.LahojadedatosdelSFH250Vnoproporcionaayuda,nisabemoselvalorrealdeiluminacióndisponible.Entonces,tendremosqueexperimentarunpoco,probandodiferentesvaloresderesistenciaderetroalimentaciónhastaqueencontremosunvaloraceptable.Solopuedosuponerqueelvaloraceptableestaráenalgúnlugarentre100Kohmsy10Mohms,unrangomuyamplio.Comienceenelextremosuperioroinferiordeeserangoeintentevaloressucesivoshastaqueelrendimientoseaaceptableparausted;unvalormásbajoproduciráunasalidamásbaja.Serecomiendaencarecidamenteuncondensadordederivacióndelatensióndelafuentedealimentación,queseencuentramuycercadelamplificadoroperacional.
Déjamedarteunafuerteprecaución.Lascorrientesenlaentradainversoradelamplificadoroperacionalseránmuypequeñas.Esosignificaquecualquierfugaactualensucircuitoreal(porejemplo,unaplacadepruebasoundiseñodePCB)debeseraúnmáspequeña.Esonosueleserunobjetivotrivial.Sieligeunpaquetequelepermitahacerlo,sugieroquetodaslasconexionesalaentradadeinversióndelamplificadoroperacionalserealicensincontactoconlaplacadepruebasoPCB;esdecir,haceresasconexiones"en el aire". La limpieza de PCB después de la soldadura es un arte y una ciencia sobre la cual se han escrito libros completos; No escribiré uno aquí.
