Amplificadores de transimpedancia en PCB

0

Tengo varios amplificadores de transimpedancia en mi placa, y quiero evitar la necesidad de una fuente de alimentación negativa, pero no puedo ver nada a su alrededor (excepto para ejecutar la corriente a través de una resistencia pero no quiero cargar) el circuito de esa manera).

En este momento he estado utilizando el potencial negativo para evitar la necesidad de dos amplificadores operacionales por canal, pero esto tampoco es deseable, ¿hay alguna forma de tener una configuración de TIA sin un suministro negativo?

Saludos

EDITAR: Debería elaborar, los elementos que se leen son termistores. Cada termistor es excitado por un búfer, la corriente a través del termistor es luego leída por el TIA.

    
pregunta Himmel

2 respuestas

0

Haría esto como un comentario, pero será demasiado largo, así que tengan paciencia.

Primero, lo que estás haciendo es (en el fondo) una medición de resistencia. Restringirse a pensar en términos de corriente es una fuente potencial de confusión. A esto le llamamos un problema XY. Es decir, usted quiere hacer X y cree que DEBE hacerlo a través de Y, por lo que solicita ayuda con Y. Lo cual está bien siempre que realmente deba hacer Y, y no tan bueno de lo contrario.

Ahora, sobre la temperatura. Aparentemente estás comprometido con los termistores. Lo primero que debe tener en cuenta acerca de la temperatura es que cambia muy, muy lentamente (en segundos). Hay excepciones, pero generalmente involucran cosas como la ablación a alta temperatura de los escudos térmicos y demás. La mayoría de los materiales tienen una capacidad térmica suficientemente alta y tasas de propagación térmica bajas que, si desea cambiar la temperatura central rápidamente, y el ancho de banda de medición de 200 kHz es muy rápido, entonces tiene que aplicar tanta energía térmica a la superficie. lo quemaré lejos Mirar: el calor simplemente no se propaga tan rápidamente a través de la mayoría de los materiales, incluso los buenos conductores térmicos. El hecho de que parezca querer medir la temperatura a 200 kHz sugiere muy fuertemente que se tiene en cuenta el extremo incorrecto de un problema XY.

Ahora, digamos que estás pensando en termistores. Y me refiero a pensar. ¿Qué tipo de rango de temperatura necesitas? Los termistores tienen una respuesta tremendamente no lineal, por lo que son incapaces tanto de sensibilidad como de amplio rango de temperatura. Es decir, asumiendo un termistor NTC, a medida que la temperatura aumenta, la resistencia aumenta aún más rápidamente y la corriente cae adecuadamente, por lo que en el extremo superior del rango obtendrá una respuesta actual mucho menor por grado que en el extremo inferior. p>

Excepto por las mediciones de alta precisión, que necesariamente se limitan a un rango de temperatura bastante pequeño, el circuito del termistor estándar tiene el aspecto siguiente

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

VREF puede ser algo tan simple como un diodo Zener de bajo voltaje, pero los detalles están determinados por los requisitos de precisión del sistema.

R1 se establece normalmente en aproximadamente la resistencia del termistor en la parte inferior del rango de temperatura.

C1 se usa para filtrar el ruido, y como los termistores se usan generalmente en el rango de kilohm, puede ser bastante grande, y el bajo ancho de banda resultante a menudo puede manejar grandes cantidades de ruido, siempre que se produzca en frecuencias más altas.

Además, aunque no se muestra, si el sensor de temperatura se monta fuera de la PCB y se conecta a través de cables, una buena idea es colocar una resistencia (por ejemplo, de 1k a 10k) entre el termistor y el amplificador operacional / condensador. Esto tenderá a proteger el amplificador operacional en caso de que alguien conecte el cable incorrecto en el orificio incorrecto mientras instala el termistor externo. Oh, sí, ¿y mencioné las virtudes de la conexión con cableado de par trenzado?

Si alimenta la salida a un ADC, su resolución de temperatura estará determinada por la resolución (y la precisión) del ADC, así como por su rango de temperatura. Será muy bueno a bajas temperaturas y empeorará progresivamente a medida que aumenta la temperatura. La compensación depende de usted.

Si se necesita una precisión muy alta, debería buscar RTD de platino, lo que se puede considerar como una variedad especial de termistores PTC. Son muy estables y precisos, y se pueden utilizar en grandes rangos de temperatura. Por supuesto, nada es gratis o fácil, y el costo es que no son muy sensibles, por lo que debe tener cuidado con los circuitos de acondicionamiento.

    
respondido por el WhatRoughBeast
0

La constante de tiempo térmica de 1 metro cúbico de silicio es de 11.400 segundos.

La constante de tiempo térmica de 1 (cm) ^ 3 es (0.01) ^ 2 o 0.01 * 0.01 * 11,400 = 1.14 segundos.

La constante de tiempo térmica de 1 (milímetro) ^ 3 es 0.001 * 0.001 * 11,400 = 0.0114 segundos.

La constante de tiempo térmica de (0.1mm) ^ 3 es 0.0001 * 0.0001 * 11.400 = 0.000114 segundos, o 114 microsegundos.

La constante de tiempo térmica de 10 micrones cúbicos es 100 veces más rápida, a 1.14 microsegundos.

La constante de tiempo térmica de los cubos de 1 micrón (de silicio) es de 11,4 nano segundos.

    
respondido por el analogsystemsrf

Lea otras preguntas en las etiquetas