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[参考译文] OPA392:用于光电二极管的互阻抗放大器,使用 OSI 光电元件 PIN-10DPI 和 OPA392

Guru**** 2445440 points
Other Parts Discussed in Thread: ADS124S08, OPA392

请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/amplifiers-group/amplifiers/f/amplifiers-forum/1078373/opa392-transimpedance-amplifier-for-photodiode-using-osi-optoelectronics-pin-10dpi-and-opa392

部件号:OPA392
线程中讨论的其它部件:ADS124S08

您好,

我遇到了一些令人困惑的问题。

该电路是典型的光伏 TIA,射频=2.4M,CF =100pF,RLoad=100K。  运算放大器的输出直接进入 ADS124S08 ADC 芯片。  系统偏置为+/-2.5V。  有两个额外的量程可以使用 RF =24K 和240欧姆的簧片继电器切换到电路,CF 以匹配所有这些继电器的时间常数。

我正在读取系统中的~200pA 暗电流。  OPA392的 V 偏移量在该系统中似乎约为4uV,因此我预计在2.4M 感应范围内,最小电流读数为1.5pA。  从电路板上断开光电二极管时,实际测量值为0.5~1.5pA,因此 PCB 上的泄漏被排除为源。  光电二极管直接焊接到印刷电路板上,而不需要电缆。

系统处于室温下,大约为20C。  光电二极管装在密封金属容器内的黑色布袋中,里面没有任何光线。

我们使用 Keithley 光源计测量了类似但不完全相同的光电二极管,以获得~600fA 的暗电流。

我对信号水平极低的系统有些陌生,您能否帮助指出暗度测量比预期大得多的一些原因?  随附原理图,数据表链接。

谢谢,

济斯

https://www.ti.com/lit/ds/symlink/opa392.pdf

https://www.ti.com/lit/ds/symlink/ads124s08.pdf

https://www.osioptoelectronics.com/Libraries/Datasheets/Photovoltaic-Photodiodes.sflb.ashx

e2e.ti.com/.../PhotodiodeSchematic.pdf

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    嗨,Zisismos,

    以下是我的建议:

    1.使用新的 OPA392和新的 PIN-10DPI 进行检查。

    2.请勿将 OPA392的输出直接连接到 ADC 输入,但应插入隔离电阻器,以隔离 OPA392输出中的任何电容负载。 这可以通过恢复相位边界来稳定电路。

    480µV 2M4的200pA 表示 OPA392的输出电压为 μ A。 再拿一个 OPA392,制作一个缓冲器,获得100的收益。 将其输入连接到 U1的输出(请勿忘记隔离电阻器)。 您应该在该缓冲器的输出处测量48mV 的电压(不要忘记隔离电阻器)。 如果是这种情况,则错误位于 U1处。 如果没有,则是 ADC 的问题。 执行此操作时,U1连接到 ADC,U1与 ADC 断开连接。 检查这两种情况。

    4.探测器电容为9.8nF,非常高。 这可能会对相位边界造成问题。 反馈环路中的2M4和100p 仍将保持稳定:

    但是,在85Hz 下,相位非常低:

    在反馈环路中有24k 和10n 或240R 和1µ Ω 时,电路将变得不稳定:

    e2e.ti.com/.../zis_5F00_opa392.TSC

    5.通过电缆将光电探测器连接到 OPA392的输入端,可以使电路检测到电磁干扰并进行解调。 这可能导致 OPAMP 输出的偏移电压无法解释。 您可以通过使用8.2...10n 电容器更换光电二极管来检查这一点。 在执行此操作时,请小心使用完全相同的设置,就像连接光检测器一样。

    6.第二步省略电缆,将光电探测器直接连接到 OPA392的输入端。 请记住,始终通过连接电缆来打开和关闭,可能会导致 ESD 损坏 OPA392。

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    嗨,齐西莫斯,  

    只要看看2.4M 的情况,它应该是稳定的,在低 F 下的大相位骤降对于 ZT 是正常的-重要的是 LG Crossing。  

    奇怪的是,我只是在与 OSI 讨论 C 和反向偏置曲线的这些零件-它们没有,但它们确实警告您不要反向偏置它们,否则可能导致永久性损坏-我记得像0.5伏这样的情况是可以的, 但是,像2.5V 这样的电压可能会导致损坏。 我想知道,在接通电源时,您是否可能已经瞬时损坏了二极管——也许在接通电源的运算放大器反向输入端接输入端的 BAV99锁模二极管是谨慎的。每个极性各一个。  

    此外,我认为您需要在操作灯处的每个接地电源上安装电源盖,我只能在这里看到电源到电源盖,  

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    我认为该问题是 由配置的集成噪音引起的-请参见下文。

    改进的一种方法是大幅增加反馈的时间常数100倍(带宽更低),这可能是不可接受 的-参见下文。  

    降低错误的另一种方法是在输出处添加过滤器-参见下文。

    但最好是在输出端使用10倍以上的 C1和低通滤波器-参见下文。

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    马雷克的好地方  

    也许转换器在这里可能是带宽限制,或者 RC Kai 向 ADC 建议的转换器可以解决所意识到的问题。