Фотодиод модуль усилителя интенсивность света модуль обнаружения люксметр

Описание

Фотодиоды являются одним из наиболее часто используемых типов датчиков оптического измерения. Применение, например, абсорбция и спектроскопия излучения, измерение цвета, мутность, обнаружение газа и так далее зависит от фотодиодов для точного оптического измерения. Фотодод производит ток, пропорциональный количеству света, который облучен активной областью. В большинстве применений измерения, transimpedance усилители необходимы для преобразования фотодовидного тока в выходное напряжение.Таблица размеров1Схема цепи дисплея.

Таблица размеров1 Простой трансимпедансные усилителя

Фотодиод цепи работает в фотогальваническом режиме, где операционный усилитель держит напряжение на фотодододеС напряжением 0 В. Это самая распространенная Конфигурация в прецизионных применениях. Соотношение напряжения и тока фотодиодов очень соответствует сравнению с обычными диодами, но по мере изменения уровня освещенности вся кривая первого смещается вверх или вниз. Таблица размеров2АПоказана типичная функция передачи фотодода. Таблица размеров2BЭто увеличенный график функции передачи, указывающий, что даже при отсутствии света, фотодод будет выводить небольшое количество тока. Этот темный ток увеличится с увеличением обратного напряжения на фотодододе. Большинство производителей в обратное напряжение.10 мПриведен Темный ток фотодода.

Таблица размеров2 Типичные фотодиод функция передачи

После облучения активной области фотодода, ток течет от катода к аноду. В идеальном случае весь ток фотодода проходит через схему.1Отзывы о сопротивлении в системе дают отзывы о напряжении, равном току фотодода, помноженному на отзывы. Схема очень проста в основном, но если система имеет лучшую производительность, она должна решить некоторые трудные проблемы.

DC соображений

Первая трудность заключается в том, чтобы выбрать усилитель DC, которые соответствуют требованиям приложения. Для большинства приложений низкое входное напряжение сдвига является наиболее важным спецификацией. Есть входное напряжение сдвига на выходе усилителя, что увеличит общую погрешность системы, в то время как в фотодиодном усилителе, он также будет производить другие ошибки. Входное напряжение сдвига существует на фотодиоде, который производит более темный ток и еще больше увеличивает ошибку смещения системы. С помощью калибровки программного обеспечения и соединения переменного тока-Или и то и другое.-Устранение исходного смещения постоянного тока, но большая ошибка смещения уменьшит динамический диапазон системы. К сожалению, входное напряжение сдвига в сотах.МВДаже десяткиМВЕсть большое количество рабочих усилителей на выбор. Во-вторых, важная Спецификация постоянного тока-ток утечки на входе операционного усилителя. Ток входит в вход операционного усилителя или в любом месте, кроме сопротивления отзывы, что приводит к погрешности измерения. Операционные усилители с нулевым входным смещением тока не существует, но некоторые из них не существует.КМОП-матрицаИлиJFETВходной операционный усилитель очень близок к этому значению.Полевого транзистораТок входного смещения входного усилителя увеличивается в геометрической степени с увеличением температуры. Многие оперативный усилитель обеспечивают85 градусов CИли125 градусов CНиже приведены следующие спецификации; но если они не предоставлены, то обеспечивается более точное приближение.Когда температура поднимается на десять градусов, ток удваивает..

Еще одна проблема заключается в проектировании цепи и компоновки, чтобы минимизировать путь внешнего утечки тока.-Ток утечки повлияет на производительность низкого входного смещения тока Операционные усилители. Наиболее часто используемый путь внешней утечки-это печатная плата. Например, диаграмма3Дисплей схема1Возможная компоновка фотодиодного усилителя. В розовую полоску указывает+ 5ВБлок питания обеспечивает питание усилителя и передает питание до остальной части платы. Если в случае+ 5ВСопротивление равно линии и току фотодода.5 г (Таблица размеров3ПосерединеRLЭкспресс-доставка)Итак, затем1 nAТок будет от+ 5ВЛиния переходит в усилитель. Очевидно, это тщательно подобранные с приложением.1 pAПредметом операционный усилитель по-разному. Один из способов минимизировать внешнюю утечку тока-это увеличить сопротивление между линией, несущей фотодитный ток и любой другой линии. Это может быть так же удобно, как добавить более крупную зону, по которой нет места, чтобы увеличить расстояние от других трасс. В некоторых экстремальных применениях некоторые инженеры отменят.Печатная платаФотодиодные провода подвержены воздействию воздуха и подключаются непосредственно к входным контактам операционного усилителя.

Таблица размеров3 Фотодиодная компоновка с течением утечки

Другой способ предотвратить внешнюю утечку тока-это разместить защитную линию рядом с линией, несущей фотодитный ток и обеспечить, чтобы обе линии приводили к одинаковому напряжению. Таблица размеров4Показывает линия защиты вокруг сети для переноски фотодиода в настоящее время.+ 5ВТок утечки, генерируемый линией, проходит.RLЛиния защиты потока, а не усилитель потока. В этой схеме, напряжение разница между линия защиты и Входная линия относится только к входное напряжение сдвига в операционный усилитель.-Это другая причина, по которой выбирается низковходный офсетный усилитель напряжения.

Таблица размеров4Использование линии защиты для уменьшения внешнего тока утечки