Фотодиод vs Фототранзистор

Если вы - начинающий в электронике, то задайте ваш вопрос тут. Расскажите что вы уже сделали чтобы найти ответ на свой вопрос, опишите свои рассуждения.
geodx
Сообщения: 37

Сообщение geodx » 29 авг 2017, 18:33

Знатоки, подскажите пожалуйста!
Занимаюсь астрономией, хочу сделать ночной фотодатчик света Луны. Он должен быть очень чувствительным и малошумящим.
Есть фотодиоды и фототранзисторы. У фотодиодов низкая чувствительность, но вроде как они очень стабильны. Если грамотно усилить сигнал, ими можно хоть свет от звезд мерить (если сфокусировать линзой).
У фототранзисторов очень высокая чувствительность (читал что в 200 раз больше чем у фотодиода), но стабильность у них маленькая (всякие разные темновые токи и т д). Ну и питание им нужно хорошо стабилизированное.

Это правда? Что лучше взять для высокочувствительных и высокостабильных схем?

Аватара пользователя
TAN
Сообщения: 76
Откуда: РФ

Сообщение TAN » 29 авг 2017, 19:00

Да, это правда. Лучше ставить фотодиод+трансимпедансник. Так меньше шумит.

geodx
Сообщения: 37

Сообщение geodx » 04 сен 2017, 20:37

Подключил фотодиод ФД-23К к инструментальнику INA103 в трансимпедансном режиме (нашел схему вот тут: http://randomstar.org/news/8395-tochnyy ... telya.html ).
Вроде усиливает, только кто-нибудь знает, как менять коэффициент усиления? Ноги-то, отвечающие за коэффициент усиления, заняты.

Изображение

geodx
Сообщения: 37

Сообщение geodx » 04 сен 2017, 22:44

Посоветуйте какую нибудь книгу по инструментальным усилителям. Не операционным, а именно инструментальным. Везде только про операционные.


Qic
Сообщения: 968
Откуда: Орёл(РФ)

Сообщение Qic » 05 сен 2017, 00:22

14я и 6я внутри не связаны, таким образом Rg ноги - 13(15) и 6(2) свободны от резистора, по формуле ставь сколько нужно.

geodx
Сообщения: 37

Сообщение geodx » 01 окт 2017, 23:33

Приехали INA103 с Али. Пока не паял.
На макете подключил переменный резистор к ногам 13 и 6, не получается менять коэффициент усиления ((
Показывает усиление в 200 триллионов раз, ну не может же быть такого, даже для очень хорошего инструментальника.

Изображение

Qic
Сообщения: 968
Откуда: Орёл(РФ)

Сообщение Qic » 02 окт 2017, 19:43

Либо я чего-то не понимаю, либо почему схема даташиту не соответствует?
BcaM7kaAlZ0.jpg


Еще Rg в Омах, точнее максимум примерно 3кОм.

geodx
Сообщения: 37

Сообщение geodx » 03 окт 2017, 13:57

Ну это схема из даташита для усиления напряжения. А мне же нужен усилитель тока ))

geodx
Сообщения: 37

Сообщение geodx » 03 окт 2017, 14:01

Странно, собрал схему из даташита, почему-то не работает. Что не так подсоединил? Вроде все на месте.
Изображение

Аватара пользователя
TAN
Сообщения: 76
Откуда: РФ

Сообщение TAN » 03 окт 2017, 18:00

А нахрена все это, я чет не понял. Инструментальник. Еще и в генераторном режиме диод включать. Взять mcp6001.

Аватара пользователя
iEugene0x7CA
Адепт
Сообщения: 959
Откуда: Киев

Сообщение iEugene0x7CA » 04 окт 2017, 15:47

Мне кажется, что из-за влияния атмосферы и эффекта городской засветки все равно особо точно свет от Луны не померяешь.
Какой бы точный и откалиброванный не был прибор — результат будет в попугаях. ;)

geodx писал(а):Посоветуйте какую нибудь книгу по инструментальным усилителям. Не операционным, а именно инструментальным. Везде только про операционные.

Инструментальный усилитель — это не компонент, а готовая к применению схема, сделанная обычно из нескольких операционных усилителей.
Если и читать, то про операционные усилители, инструментальный — одно из их применений.

P.S. Кстати, а для чего измерять интенсивность лунного света?
Уж простите мое любопытство. :)

geodx
Сообщения: 37

Сообщение geodx » 04 окт 2017, 16:04

Да просто отражение атмосферы хочу посмотреть.
Я кстати слышал, что инструментальник для фотодиодов - не очень. У него шумы маленькие, но в режиме измерения напряжения. А фотодиоду нужен маленький входной ток, фемтоамперы.
Это у OPA128 и AD549 - входной ток 60 фА. У ADA4530-1ARZ-R7 итого все 20 фА, только его шиш достанешь

Еще надо смотреть токовые шумы. Не знаю, что за параметр в даташите за них отвечает.

super_bum
Сообщения: 101

Сообщение super_bum » 04 окт 2017, 17:32

У LMC662 2фА.

Аватара пользователя
TAN
Сообщения: 76
Откуда: РФ

Сообщение TAN » 04 окт 2017, 19:22

У ФД-23К фемтоамперы? :lol:

Тут бы для начала автору определиться с мощностью, падающей на приемник. Затем с фотодетектором. А потом выдумывать усилители.

geodx
Сообщения: 37

Сообщение geodx » 04 окт 2017, 22:35

Если светить со всей дури, естественно не фемтоамперы, ФД-23 мощная штука. Но если световой поток очень слабый, то вполне возможно. А изменение этого потока еще слабее.

Чем нравится ФД - у него кристалл крупный и линзочка впереди. Хотя может есть что получше. ФД - дитя СССР.

Аватара пользователя
TAN
Сообщения: 76
Откуда: РФ

Сообщение TAN » 05 окт 2017, 01:11

У этого ФД темновой ток 0.1мкА.

geodx
Сообщения: 37

Сообщение geodx » 05 окт 2017, 13:26

Но ведь темновой ток - это постоянная составляющая. А сигнал будет меняться относительно этого темнового тока. То есть Х = 0.1мкА + 1фА.
0.1 мкА мы можем сдвинуть, вычесть и т п, а 1 фА измеряем.
Или вход усилителя больше 2 фА не пропустит? (если в даташите указано, что вход на 2 фемтоампера?

Аватара пользователя
TAN
Сообщения: 76
Откуда: РФ

Сообщение TAN » 05 окт 2017, 17:05

>То есть Х = 0.1мкА + 1фА.
0.1 мкА мы можем сдвинуть, вычесть и т п, а 1 фА измеряем.

:lol: :lol: :lol:

BSVi, у тебя тут не менее весело, чем на флайчике!

Аватара пользователя
BSVi
Адепт
Сообщения: 3375
Откуда: Киев

Сообщение BSVi » 07 окт 2017, 11:14

Да ничего, зато весело :)
По теме, у постоянной составляющей тоже есть есть шум, и врядле он прямо на 8 порядков меньше самой постоянной составляющей. Кроме того, 2фА у операционников - это только смещения. Это ничего не говорит о, собственно, шуме операционников, фактически это говорит о том, насколько высокоомные цепи можно цеплять к его входам.

geodx
Сообщения: 37

Сообщение geodx » 14 окт 2017, 02:56

Спасибо всем за советы!
Кстати, у LMC662 не только входной ток 2фА, но и токовые шумы 2фА/√Гц.

Я так понимаю, надо правильно согласовать фотодиод и операционник. Чтобы темновой ток фотодиода и входной ток операционника (и токовые шумы) были одного порядка.
Есть фотодиоды Hamamatsu с темновым током десятки фемтоампер. И операционники например OPA128, AD549, ADA4530 с входными токами тоже десятки фемтоампер.
И собственными токовыми шумами в единицы фемтоампер/√Гц.
Как думаете, нормально будет?

geodx
Сообщения: 37

Сообщение geodx » 16 окт 2017, 21:10

Кстати, фотодиоды Hamamatsu бывают со встроенными предусилителями. Скорей всего как раз трансимпедансники.
Интересно, доверять ли им, или все-таки есть смысл сделать свой усилитель.

Аватара пользователя
TAN
Сообщения: 76
Откуда: РФ

Сообщение TAN » 16 окт 2017, 22:24

Ну, если бюджет позволяет, чегож не доверять? :D

geodx
Сообщения: 37

Сообщение geodx » 30 окт 2017, 05:24

Позвольте еще один вопросик ))
Для трансимпедансного усилителя нужны резисторы очень большого номинала (сотни мегаом) и очень малошумящие.

Из российских, говорят, очень хорошие по шумам КИМовские резисторы. Но их шиш достанешь.
По вашему опыту, какие типы резисторов самые малошумящие? Есть ли малошумящие в SMD исполнении?

Кстати, а подстроечные резисторы малошумящие бывают, или я уже наглею?

Аватара пользователя
iEugene0x7CA
Адепт
Сообщения: 959
Откуда: Киев

Сообщение iEugene0x7CA » 31 окт 2017, 19:20

Подстроечных резисторов мне кажется не бывает, ибо кривость рук у подстраивающих людишек внесет гораздо большую погрешность нежели какие-то там шумы. ;)

Касательно шумов в целом — с аппликейшнами где они бы влияли я не сталкивался, так что из личного опыта не могу подсказать.
Кстати, а количество девайсов будет в виде единичного экземпляра или планируется серия?
Обычно это серьезно влияет при подборе компонентов. Так же, для начала я бы запилил хотя бы как-то работающий прототип на обычных резисторах, толкьо потом подыскивал более специальные детальки.

Да, 100 МОм в SMD исполнении не рекомендуется юзать, так как по грязищи под транзистором будет протекать гораздо больше току нежели через сам резистор.
Высокие номиналы, если они серьезно на что-то влияют — ставить только в аксиале, и в идеале потом даже не дышать на схему. Упаковать в глухую банку и все. :geek:

Вернуться в «Для начинающих»



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и 1 гость