This thread has been locked.

If you have a related question, please click the "Ask a related question" button in the top right corner. The newly created question will be automatically linked to this question.

[参考译文] 光电二极管跨阻放大器

Guru**** 2587365 points
Other Parts Discussed in Thread: LM339

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/731244/photodiode-trans-impedance-amplifier

主题中讨论的其他器件:LM339

大家好、

          我正在进行可见光通信中的距离增强。AM 使用 OSD-100E 光电二极管。AM 设计一个跨阻放大器。该光电二极管的结电容为2500pf、工作面积为100mm2。请推荐最适合光电二极管跨阻放大器设计的 IC

  • 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。
    您好、Priya、

    我们讨论的是什么瞬态和频率范围?

    您知道2500pF 是一个巨大的检测器电容吗?

    Kai
  • 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。

    您好、Priya、

    在充分考虑并回答了 Kai 关于 TIA 应用的重要问题后、您可以应用 TI 的 WEBENCH 放大器设计器工具。 这将帮助您根据自己的输入实现良好的设计。 您可以在此处找到设计器工具:

    选择 TI 设计工具下的跨阻项目符号并提供所需信息。

    获得基本电路设计后、我们可以帮助您选择最符合 TIA 电路性能要求的 TI 运算放大器。

    此致、Thomas

    精密放大器应用工程

  • 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。

    @Kai Klaas69、非常感谢。调制频率为200kHz (使用555计时器) 使用3瓦 LED 传输信号、我选择了这款检测器、因为它有很大的活动区域、所以就这样 它可以在较大的距离检测光。我的目标是增大光的距离。我已附上参考文件、供其参考 使用 OSD-100E photodiode.e2e.ti.com/.../1794403.pdfe2e.ti.com/.../US_5F00_paper_5F00_dist.pdf 实现了400厘米的距离

  • 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。
    非常感谢
  • 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。
    在光电二极管数据表中、结电容值在两种情况下给出、例如在 OSD-100E 光电二极管中、它在 VR=0V 时具有2500pf 的结电容、在 VR=12V 时具有520pf 的结电容、在使用 webench 工具进行光电二极管跨阻设计时应考虑哪一个结电容值?
  • 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。
    您好、Priya、

    使用反向电压偏置光电二极管可减小检测器电容、从而加快光电二极管的速度。 但是、暗电流会大幅增加、并会导致更高的噪声。

    Kai
  • 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。

    在光电二极管数据表中、结电容值在两种情况下给出、例如在 OSD-100E 光电二极管中、它在 VR=0V 时具有2500pf 的结电容、在 VR=12V 时具有520pf 的结电容、在使用 webench 工具进行光电二极管跨阻设计时应考虑哪一个结电容值?

  • 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。

    您好、Priya、

    这取决于您的反向偏置电压设置。 零反向偏置时、取2500pF、而-12V 反向偏置时、取520pF。

    Kai

  • 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。

    您好、Priya、

    如果 您按照图 5接收器电路在 WCEWS 白皮书中、可以看出光电二极管在偏置时向阴极施加正电压。 因此、正如 Kai 所讨论的那样、它运行在反向偏置上、从而减少结电容。 偏置电路由一个简单的电阻器串组成、该电阻器串由一个2.2k 电阻器和一个100k 电位器串联、连接到+5V 电源。

    由于光电二极管反向偏置、流经串联电阻的电流将很低、 二极管两端的反向电压可能为几伏正电压。 然后、二极管连接到 LM339比较 器的反相输入、而不是运算放大器。 另一个 LM339输入、同相输入由 连接在+5V 和接地之间的2k Ω 电位器偏置;因此、同相输入电压可以设置为0V 和+5V 之间的任何电平。 这将建立光电二极管输出电压与之进行比较的电压。

    比较器类似于开环运算放大器。 比较     器的增益非常高、其输出将与一个输出轨相对应、或与另一个输出轨相对应、即接近+5V 或接近-5V、因为 LM339由+/-5V 电源供电。

    如果您打算在 TIA 电路中使用运算放大   器并应用建议的计算器、则似乎需要使用与预期反向电压相关联的二极管电容。 OSD-100E 光电二极管的在线信息有限、但该二极管系列有一组电容与偏置曲线。 它仅上升到 面积为50mm^2的二极管、而 OSD-100E 的面积为100mm^2。 从其他曲线看、它们具有类似的形状和斜率、您可以简单地将50mm^2二极管的电容加倍、以便在 所示刻度的任何特定偏置电压下获得100mm^2二极管电容。

    此致、Thomas

    精密放大器应用工程

  • 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。
    非常感谢。但对于+12V 或-12V、我应该使用520pf?
  • 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。
    非常感谢您。在使用 webench 设计光电二极管放大器时、我无法输入 OSD-100E 的最大光电二极管电流(IPD)、因为数据表中未提供该电流。如何计算或如何通过实验找到该电流?
  • 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。

    您好、Priya、

    IPD 与反馈电阻设置有关。 输入50µA Ω 和1000µA Ω 之间的值、看看会发生什么情况...

    顺便说一下、您真的需要200kHz 的调制频率吗? 您是否无法选择低得多的频率、比如在1kHz 范围内? 这就是 TIA 设计。

    Kai

  • 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。
    您好、Priya、

    OSD-100E 光电二极管具有非常大的有源面积、相应的极高 CPD 电容为2500pF、VR = 0V。不幸的是、TIA 计算器允许最大 CPD 为1000pF。 在大多数情况下、最大电容是合理的限制。 我认为、一旦确定了所需的 TIA 增益(RF)、就可以确定合适的反馈电容(CF)。

    在我看来、当您用光源照亮 OSD-100E 探测器时、您期望它的电流水平并不明显。 以设置 TIA 增益。

    此致、Thomas
    精密放大器应用工程
  • 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。

    感谢您 Kai。我选择了200kHz 的高频率、以减少对环境光频率(100-150Hz)的干扰。请澄清一下、如果我选择1kHz 作为调制频率、那么我的 TIA 带宽应选择1kHz 还是1kHz 以上?

  • 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。
    非常感谢您 Thomas Kuel 的澄清。 因此、如数据表中所示、当 VR=12V 时、电容为520pf。现在、我能否设计正反向偏置 TIA、我可以在其中输入反向偏置电压(Vbias、如 webench 中所示)为12V、结电容= 520pf? 或者、我能否为520pf 结电容选择负反向偏置=-12v、或选择具有2500pf (webench 工具允许的1000pf)的零偏置 TIA。 我认为我们可以忽略零偏置、因为结电容很大。可以选择正反向偏置或负反向偏置?请告诉我我的理解是否正确。