ทำไมเราใช้ opamp เพื่อผลิตแรงดันไฟฟ้าที่สูงกว่า 1V ในวงจรนี้

ฉันสงสัยว่าข้อได้เปรียบอะไรบ้าง (เกี่ยวกับเสียงรบกวนหรือปัจจัยสำคัญอื่น ๆ ) วงจร opamp:

ถือครองวงจรที่ประกอบด้วยโฟโตไดโอดเพียงตัวเดียวและตัวต้านทาน (ตัวต้านทานจะต้องถูกวางไว้ที่แรงดันไฟฟ้า (V) คือ):

คณิตศาสตร์ควรเหมือนกัน:

{ยู}_{โอ ยู เสื้อ} α R * * * * {ผม}_{พี ชั่วโมง โอ เสื้อ โอ d ผม โอ d อี}

$U_{out} \propto R * I_{photodiode}$

ฉันสงสัยว่าความคิดของคุณคืออะไร

PS: ฉันต้องการใช้วงจรเพื่อส่งแรงดันไฟฟ้าตามสัดส่วนของโฟโตไดโอดในปัจจุบันไปยัง ADC ของ µC

operational-amplifier photodiode

— jumpingwires
แหล่งที่มา

ความต้านทานเอาต์พุตและระดับแรงดันไฟฟ้าที่แท้จริงดูเหมือนจะแตกต่างกัน

— PlasmaHH

คำตอบ:

ทุกอย่างลงสู่ความเร็ว สิ่งที่วงจรของคุณไม่แสดงคือโฟโตไดโอดที่มีประจุในตัวเอง: -

เนื่องจากสัญญาณที่เกิดจากโฟโตไดโอดเป็นปัจจุบัน (Iph ดังที่แสดงไว้ด้านบน) หากสิ่งนี้เปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วเช่นในเครื่องรับสัญญาณข้อมูลออปติคัลประจุกำลังการแยกจะมีผลต่อเวลาขึ้นและลง

อย่างไรก็ตามด้วยแอมพลิฟายเออร์ transimpedance ทำให้เราสามารถลดกำลังการผลิตและตอนนี้สัญญาณปัจจุบันใช้เส้นทางที่มีความต้านทานต่ำที่สุดและเข้าสู่โหนดโลกเสมือนของอินพุตที่กลับเข้ามา สิ่งนี้ช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพความถี่สูงอย่างมากมาย

— แอนดี้อาคา
แหล่งที่มา

นี่เป็นคำตอบที่ยอดเยี่ยม โดยเฉพาะอย่างยิ่งเนื่องจากฉันต้องการจัดหาไฟ LED พร้อมสัญญาณ AC PWM ที่มีความถี่สูงมาก (ประมาณ 21kHz)

— jumpwires

@ jumpingwires คุณอาจจะโอเคที่ 21 kHz ด้วยแอมป์แรงดันไฟฟ้า เพียงอ่าน DS สำหรับ PD และดูว่ามีความจุเท่าใดและทำงานเท่าใดจะทำให้ขอบช้าลง

— แอนดี้อาคา

- จะทำขอบคุณสำหรับคำแนะนำเพิ่มเติม จะ

— อัปโหลด

คุณอาจสังเกตเห็นว่ามันไม่เพียงแค่ลดความเร็วเท่านั้น แต่ยังลดความเร็วลงที่กระแสต่ำ ที่กระแสสูง (หรือระดับแสงสูง) ตัวต้านทานความรู้สึก / transimpedance อาจต่ำและวงจรผลลัพธ์จะตอบสนองอย่างรวดเร็ว ตามความเป็นจริงแล้วเซ็นเซอร์เลเซอร์ความเร็วสูงมากใช้ PD AC- คู่กับโหลด 50 โอห์มและได้รับการตอบสนองในช่วง GHz ใช้แสงมากขึ้น

— WhatRoughBeast

@WhatRoughBeast นอกจากนี้ที่น่าสนใจขอขอบคุณสำหรับความคิดเห็นของคุณ

— jumpwires

ADC ของคุณมีอิมพิแดนซ์อินพุตประมาณ 10k ohms ซึ่งจะมีอิทธิพลอย่างมากต่อสัญญาณของคุณในกรณีที่ไม่มี opamp (นั่นคือการพูดน้อย: คุณจะเหลือสัญญาณประมาณศูนย์)

— REW
แหล่งที่มา

-2

ในการใช้เครื่องมือเราใช้แอมพลิฟายเออร์ในการดำเนินการเพื่อหลีกเลี่ยงแรงดันไฟฟ้าตกแอมป์ในการดำเนินงานควรจะมีอิมพีแดนซ์ทางเข้าไม่สิ้นสุด (ในทางทฤษฎี) ดังนั้นเพื่อเปลี่ยนกระแสโฟโตไดโอดเป็นแรงดัน คุณยังสามารถใช้การกำหนดค่าที่สอง แต่คุณจะมีแรงดันไฟฟ้าตกขนาดใหญ่ซึ่งหมายถึงการสูญเสียขนาดใหญ่ในข้อมูลจับโฟโตไดโอด

— Imad Eddine Mokhtari
แหล่งที่มา

แรงดันไฟฟ้าเกือบทั้งหมดจะไม่ลดลงเหนือตัวต้านทานขนาดใหญ่ซึ่งเป็นวงจรที่มีโฟโตไดโอดหรือไม่? นี่ไม่ใช่สิ่งที่เราต้องการหรือ ขณะนี้ฉันไม่สามารถเห็นได้ว่าการสูญหายของข้อมูลจะเกิดขึ้นที่ใดหรือเหตุใดแรงดันไฟฟ้าตกที่นี่

— jumpwires