Cómo disminuir la capacitancia del fotodiodo PIN

Estoy usando fotodiodo PIN BPW34 (1).

Luego estoy usando un amplificador operacional (LM324) (2) para amplificar y obtener un voltaje de salida de la fuente de corriente generada a través del fotodiodo.

El siguiente es el circuito que estoy usando para realizar esto.

ingrese la descripción de la imagen aquí

Lo siguiente es la salida que obtengo en frecuencias particulares. De hecho, estoy dando una señal de luz de entrada de onda cuadrada al fotodiodo. La siguiente imagen es la salida que obtuvimos del osciloscopio digital (Izquierda-400kHz, Derecha-2kHz).

También intenté cambiar los parámetros para Cf en el diagrama y también coloqué una fuente de voltaje de onda cuadrada directa (imagen de la izquierda) en lugar de un fotodiodo con resistencia equivalente.

El siguiente es el resultado que obtuve.

ingrese la descripción de la imagen aquí

Después de todos los experimentos, siento que la respuesta de frecuencia es lenta (imagen de la derecha) debido a las limitaciones RC de los circuitos y también a la capacitancia del fotodiodo.

Alguien por favor me sugiere algo para lo mismo. He leído muchos documentos relacionados con lo mismo, pero no pude encontrar nada concreto.

Respuestas (2)

He usado bootstrapping en amplificadores de fotodiodos como este: -

ingrese la descripción de la imagen aquí

La idea detrás de esto es que cualquier CA, la capacitancia del fotodiodo se silencia en gran medida al aplicar el mismo voltaje en su cátodo, por lo que puede usar un capacitor de retroalimentación Cf mucho más pequeño.

El problema se reduce a reducir la ganancia de ruido del amplificador operacional cuando se usa como TIA (amplificador de impedancia trans), ya que el JFET reduce la capacitancia que se ve en la entrada inversora, el ruido de alta frecuencia (debido al amplificador operacional) no se amplifica. por lo tanto, Cf puede ser menor y el ancho de banda puede ser significativamente mayor.

Entonces estoy usando un opamp (LM324)

El ruido de voltaje de ese amplificador operacional es terrible para aplicaciones como esta. Elija un dispositivo con un rendimiento mucho mejor y corrientes de polarización más bajas mucho mejores.

Me encanta el LM324. Principalmente porque tengo 30-40 en el desván (es decir, gratis y si tienes que comprarlos, son muy baratos). Parecen ser una prueba de ingeniería torpe (cortocircuito indefinido a tierra). Sin embargo, también apestan cerca de los rieles.
@Spoon LOL Me encantaban los LM324 en los años 80 cuando Spandau Ballet se pavoneaba, pero ahora los encuentro aburridos.
... todo se trata de contexto :-) cuando el jefe es un patín barato, usas lo que puedes rogar o "tomar prestado" ... hasta el día en que te das cuenta de que el tipo de cuentas puede ayudarte a construir un caso para la producción ATE que le ahorra a usted y a la empresa dinero y tiempo. Entonces el presupuesto aparece mágicamente... ahora compras la parte correcta para el trabajo que también es mucho más divertido... y le compras un trago al tipo de contabilidad.

¿ Estás seguro de que el problema no está en tu fuente de luz? Los LED no son rápidos cuando son impulsados ​​por un generador de señal de 50 ohmios, y ciertamente no son rápidos cuando se comparan incluso con un puntero láser de $ 1. El inicio de la acción del láser no lineal acelerará en gran medida los bordes de su onda opto cuadrada. Diodo láser barato, o consígase un módulo transceptor Agilent de fibra óptica usado de $10 en eBay. Estos tienen una salida de láser IR a decenas de MHz, hasta GHz para los módulos más caros, con los correspondientes bordes afilados en su señal de luz.

No me he metido con los PD recientemente, pero siempre tuve la esperanza de jugar con el circuito en el artículo de Phil Hobbs sobre la interfaz de arranque de Cascode para amplificadores de fotodiodo. También está la versión de Bob Pease . Tenga en cuenta que estos son finales de la década de 1990. Los amplificadores operacionales extremadamente rápidos ahora están disponibles.

Y, obviamente, busque los esquemas de la hoja de datos en goog usando palabras clave: transimpedancia de fotodiodo MHz. Pruebe también las palabras clave: transimpedancia de fotodiodo de área grande.

Cómo disminuir la capacitancia del fotodiodo PIN
RespuestasAquíPolítica de privacidad1y, 0v