Tại sao chúng ta sử dụng opamp để tạo ra một điện áp trên 1V trong mạch này?

Tôi tự hỏi những lợi thế (liên quan đến tiếng ồn hoặc các yếu tố quan trọng khác) mạch opamp:

giữ trên một mạch chỉ gồm một điốt quang và một điện trở (phải đặt điện trở ở nơi có điện áp (V)):

Toán học phải giống nhau:

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

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

Tôi tò mò ý tưởng của bạn là gì.

PS: Tôi muốn sử dụng một mạch để truyền một điện áp tỷ lệ thuận với dòng photodiode tới ADC của một dòngC.

operational-amplifier photodiode

— nhảy dây
nguồn

Trở kháng đầu ra và mức điện áp thực tế có vẻ khác nhau

— PlasmaHH

Câu trả lời:

Tất cả đều giảm tốc độ. Những gì mạch của bạn không hiển thị là khả năng tự điện của photodiode: -

Cho rằng tín hiệu do photodiode tạo ra là dòng điện (Iph được hiển thị ở trên), nếu điều này thay đổi nhanh chóng như trong máy thu dữ liệu quang, điện dung đường giao nhau sẽ có ảnh hưởng đáng kể đến thời gian tăng và giảm.

Tuy nhiên, với bộ khuếch đại transimpedance, trên thực tế, chúng ta rút ngắn điện dung và bây giờ, tín hiệu hiện tại đi theo đường điện trở thấp nhất và đó là vào nút trái đất ảo của đầu vào đảo ngược. Điều này cải thiện rất nhiều hiệu suất tần số cao.

— Andy aka
nguồn

Đây là một câu trả lời tuyệt vời. Đặc biệt là vì tôi muốn cung cấp một đèn LED với tín hiệu AC PWM có tần số cao đáng kể (khoảng 21kHz)

— nhảy dây vào

@jumpingwires có lẽ bạn sẽ ổn ở 21 kHz với bộ khuếch đại điện áp. Chỉ cần đọc DS cho PD và xem nó có điện dung gì và tìm hiểu xem nó sẽ làm chậm các cạnh như thế nào.

— Andy aka

- sẽ làm, cảm ơn bạn đã tư vấn thêm. sẽ upvote, nếu tôi có thể upvote bình luận: D

— jumpwires

Bạn có thể lưu ý rằng nó không chỉ giảm tốc độ - mà còn giảm tốc độ ở dòng điện thấp. Ở dòng điện cao (hoặc mức ánh sáng cao) điện trở cảm giác / transimpedance có thể thấp, và mạch kết quả sẽ đáp ứng nhanh chóng. Như một vấn đề thực tế, các cảm biến laser tốc độ rất cao sử dụng PD AC được ghép với tải 50 ohm và thu được các đáp ứng trong phạm vi GHz. Mặc dù có nhiều ánh sáng hơn.

— WhatRoughBeast

@WhatRoughBeast Bổ sung thú vị, cảm ơn bạn đã bình luận.

— jumpwires

ADC của bạn có trở kháng đầu vào khoảng 10k ohms. Điều đó sẽ ảnh hưởng đáng kể đến tín hiệu của bạn trong trường hợp không có opamp. (Đó là một cách đánh giá thấp: bạn sẽ bị bỏ lại với tín hiệu khoảng 0)

— viết lại
nguồn

-2

Trong thiết bị, chúng tôi sử dụng bộ khuếch đại hoạt động để tránh sụt áp, bộ khuếch đại hoạt động được cho là có trở kháng đầu vào vô hạn (theo lý thuyết), vì vậy để biến đổi dòng điện của photodiode thành điện áp, chúng tôi thường sử dụng phương pháp này để tránh sụt áp .. bạn cũng có thể sử dụng cấu hình thứ hai, nhưng bạn sẽ bị sụt điện áp lớn, điều này có nghĩa là mất mát lớn trong thông tin thu được photodiode

— Imad Eddine Mokhtari
nguồn

Sẽ không gần như tất cả các điện áp giảm trên điện trở lớn tạo thành một mạch với photodiode? Đây không phải là những gì chúng ta muốn? Hiện tại tôi không thể thấy mất thông tin sẽ xảy ra ở đâu, hoặc tại sao sự sụt giảm điện áp ở đây là xấu.

— jumpwires