Uso correcto del amplificador operacional para amplificar el fotodiodo en polarización inversa

Hay un par de cosas aquí que realmente no tienen sentido. Sería bueno si proporcionara un poco más de contexto para la aplicación, la serie de tiempo que mostró no tiene una etiqueta de eje de tiempo, pero asumo por la terminología que está midiendo los latidos del corazón o algo similar.

Desglosaré los problemas y sugeriré un circuito mejorado:

1. El objetivo del par de condensadores de resistencia de 1 MΩ + 1 µF es el filtro de paso bajo. Supongo que el objetivo de esto era reducir el ruido del suministro de 5 V. No tiene sentido poner esto donde está en el amplificador operacional. Esto está filtrando la señal de salida del amplificador operacional y realmente no está ayudando a suavizar nada en el voltaje de polarización de su fotodiodo. Sugeriría moverlo antes del fotodiodo y bajar un poco la resistencia. Tal vez un par de 1 kΩ + 22 µF lo haría (esto tendría un filtro de paso bajo de 7 Hz). Tal vez eso no sea suficiente, pero realmente no desea aumentar demasiado la resistencia y los condensadores muy grandes son más caros.
2. Realmente no estás usando el amplificador operacional de la mejor manera aquí. Desea leer nuestra señal después del amplificador operacional con un circuito de transimpedancia activo (para una mejor linealidad). Pondría el par de 4,6 kΩ + 47 nF en la retroalimentación del amplificador operacional. Si necesita más ganancia, simplemente suba el valor de la resistencia y baje el capacitor. Este par RC actúa como un filtro de paso bajo f_c = 1/(2*pi R C). Entonces, para obtener más ganancia, tal vez seleccione 220 kΩ + 1e-9 nF también podría funcionar si necesita una ganancia realmente alta. Simplemente juegue con los valores para obtener el ancho de banda y la ganancia que desea en la salida. Ver esquema de lo que quiero decir.
   3. Este amplificador operacional generalmente se opera en un solo lado. Eso significa que aplica 3 -32 V en el pin +V y conecta a tierra en otro pin de suministro. Si simplemente conecta el circuito sin luz en el sensor, estará en el borde de su rango de voltaje. Si el sensor siempre funciona con algo de luz, es posible que siempre esté cerca del centro del rango. De lo contrario, deberá realizar algunos cambios para que el voltaje oscuro siempre se compense un poco con respecto a su suministro de 5 V o 0 V (GND).

^{simular este circuito : esquema creado con CircuitLab}

Creo que deberías probar algo como esto:

^{simular este circuito : esquema creado con CircuitLab}

Probablemente tendrá que ajustar el valor de la resistencia para obtener una señal fuerte.

Su opamp proporciona una función de anulación de CC, con 1 segundo tau.

Su salida es la entrada de error al opamp. ¿Es esto útil para usted?