Rechazo de luz ambiental del circuito de fotodetección

Básicamente necesitas un filtro de paso alto. La caída de frecuencia depende de cuál sea la frecuencia válida más lenta en su señal.

Dado que la compensación de CC puede ser grande en relación con la amplitud del componente de CA que está tratando de detectar, no desea demasiada ganancia antes del filtro. Su circuito es un amplificador de transimpedancia con R1 como ganancia. Encuentre cuál será la corriente máxima a través de D1 bajo cualquier condición, luego dimensione R1 para que esta etapa no se corte con esa corriente.

Está ejecutando el opamp desde un suministro de 5 V, con el voltaje de salida subiendo desde 0. Incluso si ese amplificador puede cambiar su salida hasta el riel positivo (no he buscado ese amplificador específico), entonces la salida puede ir a 5 V como máximo. Eso significa que este circuito funciona con corrientes D1 de hasta (5 V)/(200 kΩ) = 25 µA. Si eso es demasiado bajo para todas las condiciones a las que D1 estará expuesto, entonces R1 es demasiado alto.

Básicamente, baje la ganancia de esta primera etapa bajando R1. Puede obtener la ganancia que realmente desee agregando una segunda etapa, pero inserte un filtro de paso alto entre las dos etapas. De esa forma, la segunda etapa no amplificará el nivel ambiental, solo la señal de CA deseada. El propósito de la primera etapa es crear una buena señal de voltaje amortiguada con un rango razonable desde el detector sin procesar, no producir la salida final.

Supongo que está ejecutando su LED en una proporción de aproximadamente 90% encendido / 10% apagado. Su mayor problema individual no es el ambiente (aunque eso podría terminar el caso), es C3 (1 uF). Esto se combinará con R1 para dar una constante de tiempo de respuesta de 0,2 segundos. Dado que su LED solo está apagado durante unos 2 ms, no tiene ni idea de cuál es el nivel ambiental.

Intente reducir C3 a 1000 pF, o incluso a 100 pF, verificando que el circuito no comience a oscilar. Incluso con su diseño, sospecho que 100 pF funcionarán.

También disminuiría su base de tiempo a un escaneo de 20 mseg; no necesita todos esos pulsos adicionales.

Le recomiendo que cambie su estrategia de puesta a tierra. Use un puente corto para conectar ambos lados de la fila 31, saltando justo debajo de los pines 4 y 5. Haga todas sus conexiones de señal y desacoplamiento a esta tira, junto con las conexiones del punto de tierra para sus sondas de alcance. También cambie sus condensadores de desacoplamiento a condensadores cerámicos de 0.1 uF.

Finalmente, cualquiera que sea su determinación final del ambiente, puede compensar agregando una resistencia de potencia a la entrada inversora a través de una resistencia grande (500k a 100k) sin afectar el rendimiento dinámico del circuito.