Esquema del fotodiodo PIN que interactúa con un ADC

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Esta pregunta es continuación de mi pregunta anterior .

Estoy avanzando con el diseño de PCB ahora. He seleccionado el op-amperio actual de bajo sesgo de entrada AD8616 para la conversión Señal de corriente en tensión. He utilizado otro op-amp AD8616 como un búfer. Estoy usando el ADC interno de mi microcontrolador ( PIC24EP256GP204 ).

El diodo PIN es IG22x250S4i y funciona en photovoltaic mode . Las especificaciones son:

  1. Capacitancia (@ 0V): 40pF
  2. Voltaje directo: 0.56 V
  3. Voltaje inverso máx .: 5V
  4. Corriente directa: 1 mA Máx.
  5. Corriente inversa: 0.5 mA (Máx.)
  6. Corriente oscura: 0,5 uA (a un voltaje inverso de 5 V)
  7. Impedancia de la derivación: 400 - 500 k ohm
  8. Longitud de onda: 1150 - 2200 nm

La hoja de datos del sensor se encuentra en aquí . Las notas de la aplicación y el circuito de referencia se encuentran en aquí .

Los esquemas se dan a continuación:

Mis preguntas son:

  1. ¿Qué puedo hacer con el pin de tierra / caja del fotodiodo PIN para mejorar el rendimiento? Actualmente, lo acabo de poner a tierra.
  2. Estoy usando el segundo op-amp como búfer. ¿Hay alguna posibilidad de que el tampón se vuelva inestable? ¿Qué medidas puedo tomar?
  3. Estoy incluido un capacitor en paralelo con resistencia de realimentación para compensar el polo incluido por la capacitancia del diodo PIN. ¿Qué otras medidas puedo tomar para estabilizar mi circuito de interfaz si encuentro alguna inestabilidad después de terminar mi PCB?
pregunta abhiarora

1 respuesta

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Independientemente de lo que diga Marcus Muller, su circuito funcionará hasta el momento. El circuito que muestra no es, de hecho, un amplificador de corriente, pero no desea un amplificador de corriente, por lo que la pregunta es discutible. Lo que quieres es un convertidor de corriente a voltaje, y eso es lo que tienes.

  

1 ¿Qué puedo hacer con el pin de conexión a tierra / caja del fotodiodo PIN para mejorar?   ¿actuación? Actualmente, lo acabo de poner a tierra.

Eso es todo lo que puedes hacer.

  

2 Estoy usando el segundo op-amp como buffer. ¿Hay alguna posibilidad de amortiguación?   inestable? ¿Qué medidas puedo tomar?

Mira las páginas 11 y 12 de la hoja de datos. El AD8616 es estable en ganancia de unidad, lo que significa que para la mayoría de las cargas no es necesario tomar medidas especiales. Un ADC normalmente no tiene lo que se llama una entrada de alta capacitancia.

  

3 Estoy incluido un condensador en paralelo con resistencia de realimentación para   compensar el polo incluido por la capacitancia del diodo PIN. Qué otro   medidas que puedo tomar para estabilizar mi circuito de interfaz si encuentro alguna   ¿Inestabilidad después de terminar mi PCB?

Lo más importante que puede hacer es hacerlo antes de que se realice la PCB. Proporcionar desacoplamiento y un plano de tierra. El desacoplamiento se realiza con un condensador cerámico de 0,1 a 1 uF (no una tapa de disco) de Vcc a tierra tan cerca del pin de alimentación como pueda colocarlo. Para un amplificador operacional de velocidad relativamente alta como el AD8616 y niveles de señal bajos, un plano de tierra es una necesidad.

Sugiero que, una vez que tenga un pcb, ajuste el límite de comentarios. Module un LED con una onda cuadrada a aproximadamente 1 kHz, ilumínelo en su rejilla, mueva la rejilla hasta que se ilumine el detector y observe la salida del amplificador operacional. Con un buen generador de onda cuadrada y un LED no blanco, debería poder obtener tiempos óptimos de subida y caída por debajo de 1 usec. Mire los bordes ascendentes y descendentes con un alcance establecido en aproximadamente 1 a 10 usec / div. Si el amplificador operacional está oscilando, o si suenan los bordes de subida / caída, aumente la tapa. Si los bordes son lentos y no se ajustan rápidamente al valor final, disminuya el límite. De esta manera puede optimizar su respuesta.

Si la respuesta optimizada es demasiado lenta, lo único que puede intentar es proporcionar una tensión de polarización. En lugar de atar el ánodo de PD a tierra, conéctelo a un voltaje negativo de aproximadamente 5 voltios. Entonces podrá reducir el límite de comentarios y obtener una respuesta más rápida. Si ha diseñado su tablero con solo voltajes positivos, como un solo 3.3, simplemente no tiene suerte. Tenga esto en cuenta cuando diseñe el tablero.

Si no desea proporcionar un plano de tierra debido al costo, está bien. Es tu elección, pero el rendimiento puede verse afectado, dependiendo de lo bueno que seas en el diseño.

Como se habrá dado cuenta, es una buena idea colocar el amplificador operacional lo más cerca posible del detector, así como el lado de unión de suma de los componentes de realimentación, tan cerca de la entrada del amplificador operacional como posible, para minimizar la capacitancia total de entrada.

    
respondido por el WhatRoughBeast

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