Apakah rangkaian fotodioda ini berfungsi?

Oli menggunakan sirkuit ini

dalam jawaban, dan itu muncul banyak pada gambar Google juga. Tetapi apakah itu berhasil? Jika itu penjelasan teoretis akan diterima.

Menurut ini, fotodioda memang menghasilkan arus bahkan ketika ada nol volt di atasnya; itu arus hubung singkat . Perhatikan bahwa arah referensi dalam diagram pertanyaan berlawanan dengan I S C dioda sehingga tegangan outputnya adalah:$I_S$$I_{SC}$

$V_{OUT} = - I_S \cdot R_F = I_{SC} \cdot R_F$

Saya menemukan di atas sini .

Pertanyaan yang wajar untuk ditanyakan adalah bagaimana arus dapat diproduksi dengan tegangan nol ?

$V_{OC}$

diedit setelah jawaban Alfred

Penguat pembalik klasik seperti ini:

Fotodioda akan menciptakan arus, yang akan menyebabkan penurunan tegangan pada resistor. Sebuah opamp dengan umpan balik negatif akan mencoba membuat kedua input sama, sehingga input pembalik akan berada pada 0 V, dan arus melalui resistor akan membuat tegangan output positif.

Mengapa saya pikir sirkuit lain tidak akan berfungsi? Jika dioda menciptakan arus, Anda akan mengira ada penurunan tegangan juga. Kemudian tegangan pada input pembalik akan lebih tinggi dari nol, dan opamp, mencoba untuk memperbaikinya, akan melihat outputnya turun sampai ke rel negatif.

Grafik Alfred menunjukkan bahwa input dapat didorong ke 0 V oleh output. Ini mensyaratkan bahwa tegangan melintasi dioda dapat turun ke nol, sementara masih ada arus. Ini grafik lain, dari dokumen ini , yang mengkonfirmasi jawaban Alfred:

Sirkuit dalam jawaban Anda bergantung pada efek fotolistrik untuk memperkuat arus yang dihasilkan oleh dioda dengan penguat transimpedansi.

Sirkuit dalam pertanyaan Anda bergantung pada efek fotovoltaik tetapi arah saat ini salah (pertimbangkan solarcell dengan dioda tunggal), dan itu hanya masuk akal dengan gain yang terbatas (yaitu dengan resistor dalam rangkaian dengan katoda). Ada juga sumber foto arus tersirat secara paralel dengan dioda.

Seberapa efisien fotodioda sebagai sumber fotovoltaik yang saya tidak tahu, tetapi saya kira tidak terlalu.

EDIT

Pada pemikiran kedua, R1 tidak diperlukan karena bahkan jika dioda disingkat, arus listrik masih akan mengalir (sekali lagi, pertimbangkan untuk memendekkan sel surya).

Saya mendapat ide rangkaian di bawah ini dari sirkuit P253 J, "Seni Elektronik", versi 1989. Catatan aplikasi Sharp juga menggunakan resistor pada + Vin untuk op amp dan phototransistor, tetapi tidak menjelaskan apa yang dilakukannya.

Saya menguji rangkaian di bawah ini dengan dan tanpa resistor bawah: Saya tidak bisa melihat efek ketika saya menarik pendek di atas resistor bawah: bahkan tidak ada perubahan dalam gain. Saya menguji pada pulsa level cahaya yang sangat rendah, menggunakan dioda 850 nm dan 830 nm biasa sebagai "fotodioda". Saya mendapat deteksi yang lebih baik ketika "fotodioda" terbalik dari diagram di halaman ini. Ini mungkin penting hanya dalam tingkat cahaya rendah (kurang dari 1 mW / cm ^ 2). Ketika dioda berorientasi seperti yang ditunjukkan pada halaman ini, outputnya adalah tidak terbalik, bertentangan dengan komentar semua orang. Mungkin produsen fotodioda menyatakan orientasi terbalik dari apa yang sebenarnya. Kapasitor 0,0001 hingga 0,0047 uF pada resistor umpan balik membantu mengurangi lonjakan pulsa, tetapi membuat lonjakan lebih buruk untuk tingkat cahaya yang sangat rendah.

Menggunakan fototransistor 880 nm yang bias belakang dengan op amp (gambar 13 pada catatan aplikasi yang tajam) dengan dioda 830 nm yang memasok cahaya bekerja sekitar 10 kali lebih baik pada tingkat cahaya rendah daripada LED biasa 830 nm sebagai detektor jika pulsa lebih dari sekitar 1 ms, dan jika kapasitor di atas resistor feeback digunakan. Sepertinya 0,01 mW / cm ^ 2 deteksi dimungkinkan.

Op amp adalah JFET untuk arus input yang sangat rendah.

Tidak yakin apakah ini membantu tetapi saya baru saja menguji rangkaian di bawah ini di papan tempat memotong roti dan berfungsi dengan baik. Sensitivitasnya tidak besar, perlu sedikit cahaya untuk mendaftar apa pun dan responsnya tidak linier tetapi pasti mengukur seberapa banyak cahaya yang dipimpin oleh putih bersinar di atasnya. Perlawanan mempengaruhi sensitivitas, lebih banyak perlawanan = lebih sensitif - saya men-tweak itu sampai seperti yang saya inginkan, sekitar 100k-300k saya pikir.

Tegangan pada output maxes sekitar 4v tapi saya pikir itu adalah batasan LM358.