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[参考译文] OPA381:在光伏配置中使用跨阻放大器

Guru**** 656470 points
Other Parts Discussed in Thread: OPA381, OPA4388, OPA2378
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/886711/opa381-using-the-transimpedance-amplifier-in-a-photovoltaic-configuration

器件型号:OPA381
主题中讨论的其他器件: OPA4388OPA2378

大家好、

我想放大来自以共阴极方式在内部连接的光电二极管阵列的信号。

这使得常见的光导配置无法实现:

我知道在光电二极管配置中连接光电二极管会导致负电压、但 OPA381似乎完全不是为双极性电源/输出而设计的?

在光电配置中连接的 OPA381不在哪里可以找到、这让我想知道我如何准确地从以 CC 方式内部连接的 PD 获取读数(使用 OPA381)?

此处显示了我认为是我唯一选择的光伏配置原理图:

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    尊敬的 Alex:

    OPA381的优势是输入失调电压超低。 您是否需要它? 否则、您可以将任何其他运算放大器用作跨阻放大器。

    您的应用程序的参数是什么? 光电流的带宽、范围、光电二极管类型等?

    Kai

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    您好 Kai、

    我正在使用象限光电二极管(OPR5911、0.45 A/W)构建一个常见点跟踪器。 我计划将输出直接连接到 DSP 以进行处理、跳过模拟算术电路。  

    我很想说、我还没有通过实验确定光电流的范围。 带宽应非常低(大约为100赫兹)、因为它只需要在其绝对存在时检测少量的辐射能量(交流耦合是不可取的、低频噪声是我的关注点)。

    您是否认为它适合该工作? 我仍然需要详细了解 OPA381所使用的自动归零实现、因为我已经开始掌握它的工作。

    非常感谢您的深入介绍。

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    上午 Alex、  

    是的、您通过这种连接方式将提供负向输出信号-这些运算放大器可以在负电源下正常工作、但您的 ADC 不太可能需要该极性。 您更有可能只需要在 V+输入端具有正直流偏置的情况下使用正电源。  

    奇怪的是、这里也有类似的讨论、您可以看看我在这里使用的四通道 OPA4388。 为 ZT 级使用斩波器将消除1/f 噪声并提供出色的直流精度。 没有源电容范围、任何设计都无法继续。 如果只需要100Hz、您可能可以使用速度要慢得多的器件。  

    https://e2e.ti.com/support/amplifiers/f/14/t/886112

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    尊敬的 Alex:

    我首先尝试找出您必须处理的光电流范围、然后决定如何继续。 如果范围非常大、您甚至可以从调制红外光源和使用锁定方案(同步整流)中获益。 同步整流有助于抑制环境光(50/60Hz 驱动灯和日光)的不良影响。

    Kai

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    早上好、Michael、

    感谢您向我介绍该主题、我通读了该主题、它清除了一些内容;尽管我使用的是单端 ADC、但 OP 尝试执行几乎相同的操作非常方便。 )

    OPA4388似乎确实适合我的设计(除了它确实非常快、但我现在不介意)、 对于反相级(正如您提到过的、我确实需要并计划在将信号连接到 ADC 之前具有反相级)、您认为是否需要斩波放大器? 很抱歉、虽然我现在知道他们是如何工作的、但我仍然不知道何时是使用他们的最佳案例。 如果不是、如果您能向我指出您心目中的任何运算放大器、以便我能够学习更多内容、我将不胜感激。

    光电二极管在10V 反向偏置时的规格为10pF。

    谢谢、

    Alex

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    好的、这里有一些猜测、  

    我选择了900kHz OPA2378双通道、另一个 RRIO 斩波器-速度快、但噪声更高、  

    这是我对偏置的意思。 只需使用单电源并将最大 ADC 输入电压施加到+输入-然后、如果电流流入反相节点、您的信号将从那里下降、希望保持范围(我刚才猜到的500KOhm、 最大输入 I 将为3V/500KOhm = 6uA、以在输出端达到零伏。  

    第一个仿真没有所需的反馈 C、该峰值正常但不可取、  

    然后、计算大约巴特沃斯的最小 C 得出的值为2.7pF。 如果您希望带宽限制更多、只需增加该值、

    这是一个 V7文件、  

    e2e.ti.com/.../OPA378-Zt-stage.TSC

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    当然、根据您先前展示的原理图、如果您需要10V 反向偏置二极管、则无法将其接地、在反相节点上为3V、则需要+13V 来获得10V 反向偏置-这些二极管通常对偏置不太敏感、 例如、如果您具有+15V、请使用该电压-确保它已完全去耦且具有低噪声。  

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    这太棒了、我没有想到偏置同相端子以使其向下摆动至零!

    我不打算偏置二极管、但我的故障是没有我手头上使用的原理图、这无疑会引起混淆。

    非常感谢您为解决我的问题付出了大量的思考和努力;我非常感谢。

    此致、

    Alex

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    请注意不要正向偏置检测器二极管。 在 V+输入端使用+3V 电压且阴极接地时、电流原理图将实现这一目的。  

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    哇,你已经完全预测了迈克尔。我今天早些时候完成了电路的构建,结果很奇怪,结果我的 PD 被偏置到了0.5V 以上。我应该更加注意!

    我认为、将共阴极也连接到参考3V 会对 PD 进行零偏置并解决问题。 :P

    再次感谢、

    Alex