Tiempo de respuesta de amplificación del fotodiodo de alta ganancia

El uso de una resistencia de retroalimentación 264M está pidiendo problemas, ya que tendrá que tener mucho cuidado al limpiar el flujo de soldadura de su placa. Lo harías mejor con

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

Esto le dará una constante de tiempo de 1 ms, que es mucho más apropiada para su modulación.

En cuanto al por qué de C45, debe Google "estabilidad del amplificador de transimpedancia de fotodiodo". Brevemente, la capacitancia del fotodiodo en la entrada al amplificador operacional hará que el amplificador comience a oscilar. La capacitancia de realimentación compensa la capacitancia de entrada. La relación exacta está más allá del alcance de una respuesta aquí, pero investigue un poco.

EDITAR - Ya que no sabes cómo funcionan los amplificadores de transimpedancia, déjame probar algunos números. Supongamos 10 nA fuera de la DP. Presionando esto a través de la resistencia de 264 M, por la Ley de Ohm, producirá 2,64 voltios. Reducir la resistencia de realimentación a 10 M producirá 0,1 voltios. Multiplicando esto por 26 (la ganancia del segundo amplificador operacional) producirá 2.6 voltios, lo que supongo que estará lo suficientemente cerca.

Si intentara una combinación de máxima sensibilidad y ancho de banda, el circuito revisado sufrirá un aumento en el ruido, pero esto no debería ser un problema en su caso.

Así que el gran problema que veo es el condensador de realimentación de 10 nF. Su ancho de banda se aproxima con 1 / 2piRfCf en este caso, por lo que está viendo BW = 1 / 2pi * 264M * 10nF = 0.06Hz!. Intente reducir ese Cf primero, pero una solución más robusta sería reevaluar la cantidad de ganancia de front-end que realmente necesita en comparación con su requisito de ancho de banda. En general, el requisito del producto de ancho de banda de ganancia debe calcularse para un TIA con Fgbw > (Cin + Cf) / (2pi Rf Cf * Cf) donde Cin es la capacitancia de entrada del amplificador más la capacitancia del fotodiodo y una aproximación de la capacitancia parásita. De manera similar, Cf sería la capacitancia de retroalimentación más el elemento parásito aproximado en la PCB.