Mengapa kita menggunakan opamp untuk menghasilkan output tegangan di atas 1V di sirkuit ini?

Saya bertanya-tanya apa keuntungan (mengenai kebisingan atau faktor penting lainnya) rangkaian opamp:

memegang sebuah sirkuit yang hanya terdiri dari fotodioda dan sebuah resistor (resistor harus ditempatkan di tempat tegangan (V) berada):

Matematikanya harus sama:

U_{o u t} \propto R * I_{p h o t o d i o d e}

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

Saya ingin tahu apa ide Anda.

PS: Saya ingin menggunakan rangkaian untuk melewatkan tegangan yang sebanding dengan arus fotodioda ke ADC dari µC.

operational-amplifier photodiode

— jumpingwires
sumber

Impedansi keluaran dan tingkat tegangan aktual tampaknya berbeda

— PlasmaHH

Jawaban:

Semuanya turun ke kecepatan. Apa sirkuit Anda tidak menunjukkan adalah kapasitansi diri dari dioda:

Mengingat bahwa sinyal yang dihasilkan oleh fotodioda adalah arus (Iph ditunjukkan di atas), jika ini berubah dengan cepat seperti pada penerima data optik, kapasitansi persimpangan akan memiliki efek signifikan pada naik dan turunnya waktu.

Namun, dengan penguat transimpedansi kita, pada dasarnya, memperpendek kapasitansi dan sekarang, sinyal saat ini mengambil jalur resistansi terendah dan itu adalah ke dalam simpul tanah maya dari input pembalik. Ini sangat meningkatkan kinerja frekuensi tinggi.

— Andy alias
sumber

Ini jawaban yang luar biasa. Terutama karena saya ingin memasok LED dengan sinyal AC PWM dengan frekuensi sangat tinggi (sekitar 21kHz)

— jumpingwires

@jumpingwires Anda mungkin akan baik-baik saja pada 21 kHz dengan penguat tegangan. Cukup baca DS untuk PD dan lihat kapasitansi apa yang dimilikinya dan tentukan berapa banyak akan memperlambat ujungnya.

— Andy alias

- akan lakukan, terima kasih atas saran tambahan Anda. akan mendukung, jika saya bisa komentar komentar: D

— jumpingwires

Anda mungkin memperhatikan bahwa kecepatannya tidak hanya turun - tetapi kecepatan rendah. Pada arus tinggi (atau tingkat cahaya tinggi) resistor indra / transimpedansi dapat rendah, dan sirkuit yang dihasilkan akan merespons dengan cepat. Sebagai soal fakta, sensor laser kecepatan sangat tinggi menggunakan PD AC-digabungkan ke beban 50-ohm, dan tanggapan dalam rentang GHz diperoleh. Membutuhkan lebih banyak cahaya.

— WhatRoughBeast

@WhatRoughBeast Tambahan yang menarik, terima kasih atas komentar Anda.

— jumpingwires

ADC Anda memiliki impedansi input sekitar 10k ohm. Itu akan secara signifikan mempengaruhi sinyal Anda dalam case no-opamp. (Itu meremehkan: Anda akan dibiarkan dengan sekitar nol sinyal)

— rew
sumber

-2

Dalam instrumentasi, kami menggunakan penguat operasional untuk menghindari penurunan tegangan, penguat operasional seharusnya memiliki impedansi masuk tak terbatas (secara teoritis), sehingga untuk mengubah arus fotodioda menjadi tegangan yang kami gunakan secara umum metode ini untuk menghindari penurunan tegangan .. Anda juga dapat menggunakan konfigurasi kedua, tetapi Anda akan memiliki tetesan voltase besar yang menyiratkan kerugian besar dalam informasi yang diambil fotodioda

— Imad Eddine Mokhtari
sumber

Bukankah hampir semua tegangan jatuh di atas resistor besar yang membentuk rangkaian dengan fotodioda? Bukankah ini yang kita inginkan? Saat ini saya tidak dapat melihat di mana kehilangan informasi akan terjadi, atau mengapa penurunan tegangan buruk di sini.

— jumpingwires