Fotodiodo Stiprinimo Modulis Šviesos Intensyvumo Nustatymo Modulis Apšvietą Matuoklis

Žymos: cd4051, detektorių rinkinys, visos tilt servo mount, arduino kreiptuką skydas, infraraudonųjų spindulių phototransistor, bpw34, mosfet smd tranzistorius, valdybos terminalas, foto tranzistorius, ao3401.

modname=ckeditor

Fotodiodo yra vienas iš dažniausiai naudojamų jutiklių tipų daugelyje optiniai matavimai。Pavyzdžiui, sugerties ir emisijos spektrai、Spalva matavimo、Drumstumo、taikymo dujų aptikimo priklauso nuo realizavimo tikslus optinis matavimas fotodiodo。Į fotodiodų gaminti dabartinės proporcingas šviesos kiekį, kuris pasiekia aktyvus regionas。Transimpedance stiprintuvai yra reikalinga daugumai matavimo programos，konvertuoti fotodiodo srovės išėjimo įtampa。 chart1 schema ekranas grandinės。

chart1 Paprasta transimpedance stiprintuvo schema

Su fotodiodu apygardos darbai fotoelektros režimas，veiklos stiprintuvo išlaiko įtampa fotodiodo 0 V 。Tai yra labiausiai paplitusi konfigūracija tikslaus programų。Įtampos srovės kreivė fotodiodo yra labai panaši į tradicinių diodų，Bet visa kreivė buvusio bus perkelti aukštyn arba žemyn, kaip šviesa lygio pokyčiai。chart2 Ekranas tipiškas fotodiodo perdavimo funkcija。chart2 b Yra išsiplėtusios figūra perdavimo funkcija，Net ir nesant šviesos，Į fotodiodų taip pat gamina nedidelį kiekį dabartinės。Tai tamsiai srovė didėja, kaip atvirkštinis įtampa fotodiodo padidina。Daugelis gamintojų naudoja atvirkštinio įtampa 10 mV tamsiai srovės fotodiodo yra pateikta prielaida, kad。

chart2 Tipiškas fotodiodo perdavimo funkcija

Pirmoji problema yra pasirinkti veiklos stiprintuvo su DC specifikacijos suderinimo taikymo reikalavimai。Dauguma programų，mažų sąnaudų kompensuoti įtampos yra svarbiausias specifikacija。Įvesties kompensuoti įtampa stiprintuvo išėjimo，Tai kompensuoti įtampos bus padidinti bendrą sistemos klaidos；Į fotodiodo su stiprintuvo，taip pat gamina kitus klaidų。Įvesties kompensuoti įtampa dėl fotodiodo，Generuoti daugiau tamsiai dabartinės，Dar padidinti sistemos neteisingo prijungimo klaidų。Kalibravimo programinė įranga、AC sankaba--Ar abu-Panaikinti pradinį DC offset，Bet daugiau misadjustment klaida bus sumažinti dinaminis diapazonas sistemos。Laimei,，Įvesties kompensuoti įtampos hundredsmVEven dešimtys ofmVWithin taikymo sritis，yra daug op-amps pasirinkti iš。Antras svarbus DC specifikacijos yra įvesties srovės nuotėkio op amp。Dabartinis patenka į įvesties operacinio stiprintuvo，Arba eiti bet kur, išskyrus atsiliepimus rezistorius，bus matavimoklaidų。Nėra veiklos stiprintuvo su nuline nefiltruota dabartinės，Bet someCMOSorJFETThe įvesties op amp yra labai arti šio vertė。FETThe nefiltruota srovės įvesties stiprintuvo didėja eksponentiškai didėjant temperatūrai。Daugelis operacinių stiprintuvų provide85°Cor125°CSpecifications žemiau；O jei ne, su sąlyga,，geriau derinimas yra Kas dešimt laipsnių temperatūra pakils，du kartus viršija dabartinę 。

Kita problema yra dizainas ir maketavimas apygardos，Taip, kad būtų sumažinti išorinis srovės nuotėkio kelio--Nuotėkio srovė bus turėti įtakos mažai nefiltruota dabartinės op amp。Dažniausiai išorinio nuotėkio srovės kelias yra spausdintinių plokščių pati。pavyzdžiui，chart3Display map1A įmanoma išdėstymas viduryje fotodiodo su stiprintuvo。Rožinė maršruto+5 VPower tiekimo geležinkelių，Tiekia energiją į stiprintuvą ir suteikia energijos likusiai valdybos。Jei+5 VThe varža tarp laidų ir laidų, vaizduojančių fotodiodo srovė yra lygi to5 G(chart3Medium toRLExpress)，that1 nACurrent gaus nuo+5 VRouting į stiprintuvo。Akivaizdžiai pagerėjo, Tai yra glaudžiai susiję su application1 pAThe tikslinės veiklos stiprintuvas yra prieš。Vienas iš būdų sumažinti keliu išorinio nuotėkio srovė yra padidinti varža tarp linija, vežančių fotodiodo dabartinė ir kitos linijos。Tai gali būti taip patogu, kaip pridedant didelis maršruto draudžiamoje zonoje aplinkmaršruto padidinti atstumą nuo kitų maršrutų。Kai kuriais kraštutiniais programos，Kai kurie inžinieriai bus cancelPCBRouting，Atskleisti fotodiodo veda į orą ir sujungti juos tiesiogiai op amp įvesties smeigtukai。

Po šviesa patenka veikliosios srityje fotodiodo，Srovė teka iš katodo į anodą。Geriausia，Visi fotodiodo srovė teka per diagram1Feedback atsparumas，gautos vertės yra lygios fotodiodo padauginta iš srovės grįžtamojo ryšio įtampos grįžtamojo ryšio varža。Grandinės yra paprastas principas，Tačiau kai kurios problemos turi būti išspręstos, jei sistema yra geriausias veiklos。

DC aplinkybes

chart3 Fotodiodo maketą su nutekėjimo esamą kelias

Kitas būdas išvengti išorinio nuotėkio srovė yra nustatyti apsaugos linija, šalia linija, vežančių fotodiodo dabartinės，Ir įsitikinkite, kad abu laidai yra orientuotos į tos pačios įtampos。chart4Display apsaugos laidų apie tinklo atlikti fotodiodo dabartinės。+5 VThe nuotėkio srovę generuoja elektros instaliacijos tada eina throughRLIncoming apsaugos laidų，Ne į stiprintuvo。Šioje grandinėje，įtampos skirtumas tarp apsaugos linijos ir įvesties linija yra susijusi tik su įvesties neteisingo prijungimo įtampa veiklos stiprintuvo-Tai yra dar viena priežastis, kodėl mažų sąnaudų kompensuoti įtampos stiprintuvo turėtų būti pasirinktas。