Estoy construyendo un circuito para detectar la fotocorriente de un fotodiodo. Los diodos se fabrican con transistores de selección para formar una matriz activa y debajo se muestra un modelo de un solo píxel que consta del transistor selector y el diodo que es seguido por un amplificador de transimpedancia simple. Más tarde planeo y multiplexores para elegir el transistor de selección en un lado y el ánodo de diodo en el otro y de esta manera elegir el diodo para la lectura. Tenga en cuenta que el transistor es un dispositivo experimental en tecnología de materiales orgánicos, que por el momento está modelado con un modelo LEVEL = 3:
.model OFET_L2 PMOS (Nivel = 3, L = 5u, W = 1m, ETA = 0.2649, VTO = 3, NFS = 10, UO = 2, TOX = 20u)
Elcircuitopretendealcanzarlasvelocidadesdelecturadeunacámaracomercialparatodalamatriz,porloqueesperamosquellegueaunafrecuenciadetrabajode100kHz(lecturade10usporpíxel).Elproblemaeslacapacitanciadelfotodiodoquepareceestarcausandounaumentodecorrienteenelmomentoenqueseabreeltransistor.Esefenómenotienequeverificarseexperimentalmente(hastaquépuntoesunproblemarealyenquémedidaesunartefactodelaformaqueelegíparamodelareldiodo),peroestoybastantesegurodequeestaesunarepresentaciónprecisadeeste.p>
Intentéaumentarelcondensadorderealimentaciónenelamplificadorparaabsorberlacorriente,peroresultaentiemposmáslargosrequeridosparaalcanzarelestadoestable.
Frecuenciadeselección33kHz,Iphoto=100nA,Rrev=100Mohm,Cf=5pF
Cd={0.005pF,0.05pF,0.5pF,5pF)
Hacerlodemasiadopequeñoconducealainestabilidaddelamplificadoroperacional,quefuelarazónoriginalporlaquelopuseallí.Además,elpicosehaceaúnmásgrande.
Frecuenciadeselección100kHz,Iphoto=100nA,Rrev=100Mohm,Cf=1pF,Cd={0.005pF,0.05pF,0.5pF,5pF)
Finalmente,elproblemapersistehastaqueelfotodiodoproporcionaunacorrientebastantegrande(haymuchaluzincidente).
Frecuencia de selección 100kHz, Rrev = 100Mohm, Cf = 5pF, Cd = 5pF
Iphoto = {10nA, 100nA, 1uA, 10uA}
Mis preguntas son: ¿hay algo que pueda hacer al respecto además de mejorar el fotodiodo? Estaba pensando en agregar un filtro más sofisticado después del amplificador de transimpedancia, pero necesito un consejo sobre cómo hacerlo y si es posible abordar el problema de esta manera. No quiero ahogar horas para desarrollar una solución que está condenada desde el principio.
Además, si no se puede lograr esa velocidad de cambio, ¿qué tan dañinos pueden ser tales picos? ¿Es probable que causen inestabilidad en el circuito cuando se conectan más diodos?
Leí sobre posibles soluciones a problemas similares, pero están muy preocupados con los MOSFET de potencia en los circuitos de conducción del motor, donde el pico surge de la inductancia del motor y se puede mitigar con un diodo paralelo. No me parece que la solución pueda implementarse aquí.
Muchas gracias por cualquier comentario.