Un circuito de arranque puede quitar diodo y la capacitancia del cable de un problema de transimpedancia de diseño.

 

Bonnie Baker, Texas Instruments - EDN, 20 de enero 2011

Los Fotodiodos transforman una ocurrencia de base física liviana, en una forma eléctrica, la corriente. Los ingenieros de diseño metódicamente convertir el fotodetector de corriente a un voltaje utilizable, lo que hace que la manipulación de la señal de fotodiodo manejable. Hay muchas maneras de acercarse al circuito photosensing problema, pero hay una cuestión que me vino a la mente al leer los comentarios en la sección de "talkback" para una columna reciente ( Referencia 1 ). Un lector pide un circuito que reduzca el impacto sonoro de un fotodiodo, con una capacitancia parásita de gran tamaño.

Un foto clásico en el circuito de detección del sistema tiene un fotodiodo, un amplificador operacional, y una resistencia de realimentación un par de condensadores en la parte delantera. Recordando un circuito de otra columna, en este circuito, el amplificador de fotodiodo, y la capacitancia en los elementos de retroalimentación al limitar el ancho de banda del circuito (referencia 2 ). Otro detalles de la columna es la estabilidad de este circuito ( referencia 3 ).
Cuando se detecta, con un fotodiodo con una capacitancia parásita grande o desde un sitio remoto, la entrada del amplificador tiene una capacidad grande a través de su entrada. El resultado de esta capacidad aumenta al agregar al circuito de ruido a menos que el aumento. Si el condensador de la regeneración, C, _F , aumenta el ancho de banda del circuito disminuye.

Para solucionar este problema, puede utilizar un circuito de arranque ( Figura 1 ). Fotodiodos con un diodo de baja capacidad relativamente no se benefician de este circuito. Una ganancia de la unidad de búfer, un ₂ , elimina el cable de capacitancia y de la capacitancia parásita el fotodiodo de la entrada del amplificador transimpedancia, A ₁ .

Al diseñar este circuito, usted encontrará que el tipo de amplificador que seleccione para un _doses algo fácil. Las especificaciones de rendimiento importantes sólo se baja capacidad de entrada, de poco ruido, un ancho de banda más ancha que un ₁ y baja impedancia de salida.
En este diseño, A ₂ 's capacidad de entrada es la capacidad única que juega un papel en la transferencia de la función de CA del sistema transimpedancia. La capacidad de entrada de la memoria intermedia sustituye a la suma de la capacidad de entrada de A ₁ , la capacitancia del cable, y la capacitancia parásita del fotodiodo. Una buena regla general es que C _A2 <<(C _A1 C + _CA+ C _PD ), donde C _A1 y C _A2 representan la suma de su entrada diferencial y en modo común de la capacitancia.
Con este diseño, el intercambio de un problema de ruido, un _uno , con otro, un ₂ . La ganancia de la unidad de búfer elimina el efecto del ruido de la A ₁ . Un buen método es hacer que el ruido de un ₂inferior o igual a la de A ₁ .
La diferencia entre la señal de entrada y la señal de salida en este sistema se cae a través del cable o de la capacitancia del diodo. Usted puede mantener esta diferencia bajo la selección de un ₂ con mayor ancho de banda de un ₁ y un mantenimiento de _dos 's baja impedancia de salida. A ₂ 'ganancia s roll-off introduce un límite superior para la mejora del ancho de banda, lo que hace un ₂ 's de ancho de banda mucho mayor que la de A ₁ . Este circuito requiere la optimización de la estabilidad a medida que el equilibrio C _F y la capacidad de entrada de A ₂ ( referencias 4 y 5 ).

Bonnie Baker es un ingeniero de aplicaciones senior de Texas Instruments. Puede ponerse enbonnie@ti.com .

http://www.edn.com/article/512339-Remote_photo_sensing.php?rssid=20861