Circuito de fotodiodo Op Amp y fallo de amplificación

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Estoy intentando construir un circuito fotodetector para detectar y amplificar la señal de salida de un láser de fibra. Comencé con la prueba de mi fotodiodo de fibra pigtailed en una placa de pruebas como se muestra.

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Funcionó como esperaba. El voltaje aumenta a medida que aumenta la salida de luz, etc. Mi primera pregunta es,

Cuando aumenté la salida de luz, el valor de voltaje aumentó con una buena sensibilidad, pero a medida que el valor de voltaje aumentado de salida comenzó a cambiar solo con amplios intervalos de salida y luego, en un punto, el aumento de salida de luz no cambió nada. Aquí están mis medidas:

El voltaje de potencia de salida de luz de hasta 2,3 mW llega rápidamente a 9,4 V, luego, hasta que la potencia de 14 mW solo aumenta a 9,6 V y se mantiene alrededor de 9,62 V para mayores incrementos.

¿Me estoy perdiendo algo muy fundamental aquí? Esperaba que el valor del voltaje siguiera aumentando a medida que aumentaba la luz.

A continuación, quería construir un circuito amplificador para amplificar la señal. El circuito que probé es el mismo que el de la figura. No utilicé la resistencia opcional. Las especificaciones del circuito son:

simular este circuito

Sin embargo, cuando conecté todo, la fuente de alimentación mostró que -Vss estaba usando más de 7 voltios y OpAmp comenzó a calentarse mucho (fumar). Y antes de que se calentara, no obtuve ningún valor útil de la salida. Mostraba algo alrededor de -5 voltios, lo cual era sorprendente porque la señal debía haberse invertido y, por lo tanto, debía ser positiva. Nada cambió cuando cambié la salida de luz.

Probé el mismo circuito usando baterías de 7 V como fuentes Vss con un nuevo OpAmp. De nuevo no tuve ninguna duda. El voltaje en la salida fue más bajo que el valor con solo 10k en el circuito de prueba y cuando aumenté el Pf hasta 1M, el voltaje disminuyó. Esto es nuevamente muy interesante para mí porque sé que Rf determina la ganancia y, a medida que aumenta, la señal de salida debería aumentar. Otra cosa es que la tensión de salida siempre está alrededor de Vss. ¿Podría ser esto una pista para algo?

¿Qué pasa con mi circuito? ¿Qué causa estos resultados extraños? ¿Hay algo mal con mi OpAmp? Esto pareció algo bastante fácil de construir pero esta es mi segunda semana perdida en esto. Por favor explique las cosas lo más claro posible. Me siento como un cavernícola en una nave espacial. No puedo seguir adelante. Por favor ayuda a este pobre hombre.

Editar: Para ser más claros, todos los valores de voltaje que describen -Vss son negativos. No di ni leí ningún valor de voltaje positivo relativo a -Vss de OpAmp.

    
pregunta Rigby

1 respuesta

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Creo que puedo ayudarte con la primera parte de tu pregunta, si ves las características IV del fotodiodo, verás que la corriente aumenta linealmente durante algún tiempo, luego se vuelve no lineal y se satura a medida que acérquese a la tensión de polarización y, a medida que obtiene la tensión en la resistencia de 10k, la tensión máxima que puede obtener es I (Sat) * 10k.

En cuanto al circuito de amplificador operacional, su fotodiodo actuará como una fuente de corriente, por lo que creo que debería probarlo usando una resistencia en serie con el fotodiodo, de modo que pueda dar una entrada equivalente al opamp. (No estoy seguro acerca de esta parte)

    
respondido por el Raven

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