Soy un estudiante de máster que actualmente trabaja en un proyecto de una estructura móvil de dos ejes que explorará el cielo en busca de irradiación difusa. El sensor que estoy usando es un fotodiodo de silicona SP1110 de skye Instruments, que genera 10 uV / W / m2. Planeo medir varios puntos de irradiación en diferentes ángulos de acimut y cenit para crear un mapa de distribución de irradiación del cielo, por lo tanto, la velocidad de medición es importante.
He estado tratando de construir un circuito para amplificar estos pequeños voltajes hasta el nivel de mV, de modo que luego se lee mediante un ADC de 16 bits (adafruit ADS 1115) que se conectará a un arduino. El circuito actual que tengo es el siguiente (usando un amplificador operacional LTC1050):
Nota:ignorelosdosconjuntosde6pinesinferiores,yaquesesuponequerepresentanuncircuitoRTCyunlectordetarjetasSD.Elconjuntode10pinesenelladoderechodelcircuitoeselADC(adafruit).UsandounamplificadoroperacionalLTC1050.
Tambiénheexperimentadoconloscircuitosdefotodiododetransimpedancia,perosinningúnéxitoparaningunodeellos:elvoltajedesalidasimplementepermaneceigualsinimportarlaentrada.¿Podríaserporquelasalidaesperadaesnegativaydebidoalhechodequeestoyusandounasolafuentenofunciona?(Vout=-Iph*Rf).UnodeloscircuitosqueexperimentéfueelquevieneenlahojadedatosdelLTC1050(amplificadordefotodiodo).
Elprincipalproblemaqueestoyexperimentandoeslafaltadeamplificaciónamuybajosvoltajes,másprecisamente,enelrangodeentradade1-40uVeinclusodespuésdeeso,laamplificaciónaúnnosatisfacelosGAINseleccionado(=1000,tambiénprobadocon100).Aquíestáelgráficodeentrada-salidaqueobtengousandounaSMUdeKeithley:
Nota: la curva naranja es la curva teórica, es decir, lo que debería obtener con 100 de ganancia en este caso.
Además, también tengo problemas una vez que conecto la salida del circuito a la entrada analógica del ADC. Una vez que lo hago, la tensión permanece estable a unos pocos mV sin cambiar en relación con la entrada, ¿se debe esto a su impedancia? ¿Cómo podría corregir eso?
También intenté hacer esto en una amplificación de dos etapas, pero eso tampoco funcionó y la salida se mantuvo en un solo valor de unos pocos mV sin importar la entrada. ¿Alguien podría ayudarme con esto y, potencialmente, explicar a qué me equivoco y por qué alguno de estos circuitos no funciona?
PS: También se agradecerán las sugerencias para diseñar este circuito en una PCB.
Gracias de antemano.
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El Foro no me permite publicar más enlaces que los que ya tengo, por lo que no puedo publicar el diseño de mi circuito en mi tablero experimental.
He intentado aumentar los valores de las resistencias según lo recomendado por @peufeu de 3.3k a 330k y los resultados no parecen mejorar. El circuito solo comienza a amplificarse a 30 uV (salida 5 mV) y a 100 uV (la entrada más alta esperada para esta aplicación) emite 80 mV. La ganancia (= 1000) solo se satisface una vez que intento alimentar 1 mV en el circuito, en este punto la salida es 1 V como se esperaba. Además, descubrí que los condensadores en mi circuito realmente no hacen mucho, intenté eliminarlos y los resultados no cambiaron mucho. ¿Debo eliminarlos completamente? ¿Y alguien tiene una idea de por qué este circuito no se amplifica correctamente a bajos voltajes?
En lo que respecta al amplificador de transimpedancia, intenté este circuito que, una vez más, no funcionó, la salida fue a saturación incluso cuando estaba alimentando solo 50 nA. Desafortunadamente, no puedo cargar nada para demostrarlo, pero parece que tomar la configuración de salida actual está demostrando ser más difícil.
Gracias de nuevo por su tiempo para responder y para ayudarme de cualquier manera.