2 шт. фотодиодный модуль усилителя интенсивности света модуль обнаружения освещенности

Фотодод является одним из наиболее часто используемых типов датчиков во многих оптического измерения. например, абсорбция и эмиссионные спектры, измерение цвета, мутность, обнаружение газа и другие виды применения зависят от фотодиодов для точного оптического измерения. фотодод генерирует ток, пропорциональный количеству света, подсвечивающегося к активной области. для большинства применений измерений требуются усилители трансимпеданса. для преобразования фотодиодного тока в выходное напряжение.Chart1Схема схемы отображения

Chart1Простой трансимпедансные усилителя

Фотодиод цепи работает в фотогальваническом режиме, операционный усилитель держит напряжение на фотодододе на нуле.С напряжением 0 В。 Это самая распространенная Конфигурация в прецизионных применениях. кривая напряжения-тока фотодода очень похож на кривую обычного диода. но вся кривая первого будет перемещаться вверх или вниз с изменением уровня освещенности. chart2АДисплей типичный фотодиод функция передачи 。 chart2BЭто увеличенный график функции передачи. показать, что даже при отсутствии света, фотодиоды также производят небольшое количество тока. этот темный ток увеличивается с увеличением обратного напряжения на фотодододе. обратное напряжение большинства производителей10 мТемная сила тока фотодода дана под посылкой.

Chart2Типичные фотодиод передачи Функция

После того, как освещение достигает активной области фотодода, ток течёт от катода до анода. В идеале все фотодиод скачков напряжения и питания поток через diagram1 отзывы сопротивления, генерируя значение равно токов фотодиодов умножить на отзывы напряжение отзывы сопротивление 。 схема проста в основном. однако некоторые проблемы должны быть решены, если система имеет лучшую производительность.

DC соображений

Первая проблема заключается в выборе операционного усилителя, который соответствует требованиям постоянного тока. для большинства приложений низкое входное напряжение сдвига является наиболее важным спецификацией. входное напряжение сдвига существует на выходе усилителя, напряжение сдвига увеличит общую системную погрешность; В фотоусилителях он также производит другие ошибки. входное напряжение сдвига на фотодиоде, генерирует больше темных токов, еще больше увеличивает Системы перекоса ошибка 。 через калибровку программного обеспечения, соединение переменного тока-или оба. -устранение исходного смещения постоянного тока, но большая ошибка неправильного выравнивания сузит динамический диапазон системы. К сожалению, входное напряжение сдвига в несколько сотых раз даже дюжин mvwithin, есть большое количество рабочих усилителей на выбор. вторая важная Спецификация постоянного тока-ток утечки на входе операционного усилителя. В настоящее время входит Вход операционного усилителя, или перейти в любом месте, кроме резистора, отзывы будут погрешности измерения. операционные усилители с нулевым входным смещением токов не существует, но someCMOSorJFETThe входной операционный усилитель очень близок к этому значению. фетр входного смещения тока входного усилителя увеличивается в геометрической степени с увеличением температуры. многие оперативный усилитель provide85°Cor125°CSpecifications ниже, но если она не будет более высокая степень ПриближенииДесять градусов на рост температуры, ток удваивает.。

Еще одна проблема-спроектировать схемы и выкладывать их. таким образом, чтобы минимизировать путь внешнего тока утечки -- ток утечки влияет на производительность низкого входного смещения тока операционного усилителя. наиболее часто используемый путь внешнего тока утечки является печатной платой. например, chart3Display map1A возможная компоновка среднего фотодиодного усилителя. в розовую полоску + 5 В блок питания, питание Усилитель и передача мощности на остальную часть платы. если при температуре + 5 государства принадлежит Сопротивление между линией и линией для переноски фотодиода ток составляет to5 г (chart3Medium toRLExpress), that1 nACurrent вытечет из + 5 VWire-усилитель 。 очевидно, это тщательно отобранных с application1 pAOperational усилитель цель нарушение 。 один из способов минимизировать внешнюю утечку тока, чтобы увеличить Сопротивление между линией, несущей фотодиодный ток и любую другую линию. это может быть так же удобно, как и добавление большого маршрута, в котором нет места, чтобы увеличить расстояние между другими маршрутами. В некоторых экстремальных применениях некоторые инженеры полностью их отменят. pcbruting, экспозиция фотодиодного свинца к воздуху и прямое соединение с входным штырьком операционного усилителя.

Chart3 фотодиодная компоновка с утечки тока путь

Другой способ предотвратить внешнюю утечку тока заключается в том, чтобы заложить защитную линию рядом с линией, несущей фотодиодный ток. и убедитесь, что обе линии будут приводиться к одинаковому напряжению. chart4Display защитные пути вокруг сети, несущей фотодододные токи. + 5 ток утечки, генерируемый После этого маршрутизация проходит сквозную линию защиты, а не усилитель потока. В этой цепи дифференциальное давление между защитными и входными маршрутами только связано с входным напряжение сдвига операционного усилителя. -- это еще одна причина, почему низкие входные офсетные усилители напряжения Выбраны. 。

Chart4Уменьшение внешнего тока утечки с помощью защитной проводки

'