dirección actual del fotodiodo

Puede conectar el fotodiodo en cualquier dirección (ánodo a GND o cátodo a GND). Ambas variantes funcionan; la diferencia entre ambas variantes es solo la polaridad de la señal.

(Debe buscar en la hoja de datos del tipo de diodo que esté utilizando para averiguar cuál de los cables es el ánodo / cátodo, o simplemente medir la dirección de conductividad del diodo oscuro).

La dirección de la corriente en el fotodiodo será opuesta a la dirección de "flecha" del símbolo del circuito del diodo, es decir, dentro del diodo desde el cátodo al ánodo; fuera del diodo desde el ánodo al cátodo (como lo indica la flecha \ $ I_P \ $ en su diagrama de circuito).

BTW: no hay voltaje de polarización inversa ya que ambas entradas OpAmp tendrán aproximadamente el mismo potencial, es decir, el voltaje a través del diodo siempre será muy cercano a 0V. El voltaje de salida del OpAmp creará una corriente a través de \ $ R_f \ $ que compensará exactamente la corriente fotoeléctrica creada por el diodo.

El diodo funciona en modo fotovoltaico.

Cuando la luz incide en el fotodiodo, las corrientes fluyen en esa dirección para desviar el PD. Si voltea el PD en el circuito mostrado, obtendrá una salida negativa cuando la luz incida en el PD (suponiendo que el amplificador operacional tenga suministros bipolares como +/- 5V). Si no es así, entonces rodará cerca (o bastante cerca) del suelo, dependiendo del tipo de amplificador operacional. El PD (como se muestra en su esquema) intenta efectivamente tirar de la entrada inversora bajo tierra, y el amplificador operacional suministra corriente a través de Rf para tratar de mantener la entrada inversora a 0 V (es una tierra virtual). La tensión de salida es (ignorando las imperfecciones del amplificador operacional) la corriente PD multiplicada por Rf.

La hoja de datos de su PD debe indicar qué derivación es cuál (por ejemplo, desde esta hoja de datos:

Puedeverqueelcablemáslargoeselánodo(pin2),porloqueconectaríaelcablemáslargoatierra.Lamayoría(quizásnotodos)sonprobablementesimilaresaesto.Nodañaránadaenestecircuitosiseequivoca,porloquesiporalgunarazónnotieneunahojadedatos,simplementeinténtelo.TambiénpuedeprobarlaDPconlafuncióndepruebadediodoensumultímetro.

Estetipodecircuitoesmuysimple,sinembargo,noesmuyadecuadoparaalgunasaplicaciones.LaPDtieneunaaltacapacitanciacuandolatensiónatravésdeellaescercanaacero,porloquelasalidatenderáaserruidosayelamplificadoroperacionalinclusopuedeoscilarsinunatapaatravésdeRf.

Editar:paratratardeaclararunpocolapalabrasopa,acontinuaciónesloquetratodedescribirenloscomentarios.

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

Un fotodiodo es solo un diodo empaquetado para detectar luz. Para formar un diodo, los semiconductores se dopan para formar un tipo n, con electrones adicionales y tipo p, con agujeros donde podrían estar los electrones. Poner estos dos tipos juntos en una unión forma un diodo. En esta configuración, los electrones en el tipo n y los orificios del tipo p se difunden a través de la unión. Cerca de la unión, esto deja un campo con cargas positivas en el tipo n y cargas negativas en el tipo p. Cualquier cargo cerca de este cruce es eliminado por este campo. Dado que no quedan cargos cerca del cruce, se denomina región de agotamiento. Las cargas se producen aleatoriamente en la región de agotamiento y se eliminan causando que fluya una corriente. La tasa de estas cargas aumenta con el aumento de la energía. Por lo tanto, agregar calor o luz en la unión aumentará el número de cargas producidas al azar. Esto aumenta la corriente inversa. El fotodiodo se ejecuta normalmente con un pequeño sesgo inverso. La luz tiene el efecto de aumentar la corriente inversa. El diodo en el circuito que mostró está en modo fotodiodo.

No, su fotodiodo no tiene polarización inversa en el circuito que se muestra. De hecho, tanto el cátodo como el ánodo están en el suelo, por lo que hay un sesgo cero.

Enlafiguraanterior,deunaexcelentenotadeaplicacióndeSharp(queyanopuedoencontrarenSharp,peroestádisponibleen enlace ) el diodo tiene polarización inversa. El cátodo tiene un potencial más alto que el ánodo. Esto es lo que se entiende por sesgo inverso. La ventaja de la polarización inversa en un fotodiodo es una mayor velocidad y rango dinámico, la desventaja es una mayor corriente oscura.

Enelcircuitoderetroalimentaciónquesemuestra,lacaídadevoltajeeneldiodoescero,porloqueestásubiendoybajandolalíneaV=0enlafiguraanterior(delmismodocumento)amedidaquecambialaintensidaddelaluz.Tengaencuentaquelacorrientefotoeléctricaesunacorrientedefuga,desdeelcátodoalánodo,siempre.Lasalidadesucircuitoseráelproductodelafotocorrienteylaresistenciaderealimentación.

El"sesgo" de un fotodiodo se refiere al voltaje que lo atraviesa, no a la dirección de la corriente a través de él (aunque los dos están ciertamente relacionados).

Supongo que puede llamar con más precisión a su circuito "fotovoltaico", pero sigue siendo un amplificador de transconductancia. Si conecta el ánodo a un voltaje negativo en lugar de a tierra, ahora está polarizado en sentido inverso y será más rápido. En lugar de subir y bajar la línea V = 0, operará con un poco de voltaje negativo, pero no habrá mucha diferencia en el comportamiento de salida (aparte de una corriente oscura más grande y una respuesta más rápida). Además, si no estuviera en un modo controlado por retroalimentación, tendría un rango de salida lineal más amplio para una resistencia de carga dada, como se muestra en la figura a continuación (el mismo documento)