כיצד להשתמש באמפיליקטורים הפועלים להגבירת אותות בפיוטודטקטורים

צילום: Photodetector Signal Characteristics

Photodetectors הם transducers להמיר אור לתוך אות חשמלי, להרכיב את הקצה הקדמי של אינספור מערכות מדידה אופטית ותקשורת. בין אם בשימוש במקלטים אופטיים, LIDAR טווחי, אוקסממטרים הדופק הרפואי, או ספקטרום תעשייתי, חיישנים אלה לספק זרם זעיר או מתח כי לעתים קרובות מוצצים על ידי רעש, מפוסק, פרפר ותסמינים תפעוליים.

רוב מערכות צילום הדיוק מסתמכות על photodiodes הפועלים באחת משתי מצבים: photovoltaic (אפס-bias) או photoconductive (reverse-bias) במצב פוטו-וולטאי, photodiode יוצר פרופורציה פוטו-זמנית לתאונה אופטית, בדרך כלל החל מ- picoamperes למיקרו-amperes.מצב זה מציע רעש כהה ומינימום, מה שהופך אותו להפחתה משמעותית של רגישות נמוכה כמו קדמית.

סוגים אחרים של גלאי מציגים אתגרים שונים. Avalanche photodiodes (APDs) לספק רווח פנימי באמצעות ionization השפעה, הפקת אות גדול יותר אבל גם להכפיל רעש. צינורות Photomultiplier (PMTs) מציעים רווח גבוה מאוד עם רעש נמוך, אבל הם דורשים נטייה מתח גבוה מדי, הם בעליל פיזית מדי. phototransist ו photodarlingtons לספק רווח משולב אבל לסבול רוחב פס מוגבל וגבוה יותר בכל מקרה, הוא סימן גולמי, הוא לא נכון, או ירידה, הוא חסר טעם, או רע, הוא חסר טעם, או רע, הוא גבוה מדי, הוא חסר טעם, או ירידה מהירה מדי, הוא חסר טעם, או ירידה, הוא גבוה מדי, הוא חסר השפעה, או ירידה גבוהה מדי, או ירידה גבוהה מדי, כי הוא יעיל מדי, או ירידה גבוהה מדי, או ירידה מהירה מדי, כימות, כימות, או ירידה מהירה מדי, הוא יעיל מדי, הוא יעיל מדי, כימות, כימות, או ירידה מהירה מדי, או ירידה מהירה מדי, הוא יעיל מדי, הוא יעיל מדי, כימות, כימות, כימות, כימות, הוא יעיל מדי, הוא יעיל מדי, הוא יעיל מדי, הוא יעיל מדי, הוא יעיל מדי, כימות, כימות, כימות, כי

עיצוב מגבר פוטודקטור הוא פעולה איזון בין רווח, רוחב פס, רעש ויציבות. אפילו כמה מפוספים של הטיה קלט זרם או כמה מיקרו וולט של ההתחלה יכול לטשטש אות אופטי חלש. לכן, הבנה של המאפיינים החשמליים של photodetector ואת המפרט של הדג הוא חיוני.

המונחים: Low-Level Signals

מגבר תפעולי הוא מגבר מתח שונה בגרות.כאשר נקבע עם משוב חיצוני, הוא יכול לבצע פעולות ליניאריות כגון תוספת, שילוב, והמרות הנוכחית-למתח.עבור מעגלים פוטודקטור, הפרמטרים של הדג-דג' DC ו- AC לקבוע ישירות את הרגישות העצומה והפספן.

מפרטים קריטיים עבור photodetection ברמה נמוכה כוללים:

(ב) [13] ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
(ב) [[1924]]]]]] [[1924]]]]]] [[1924]]]]]]]] [[1924]]]]]]]] [[1924]]]]]]]] [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]] [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]] [[1924]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]] [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]] [[1924]]]]]]]] [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]] [[1924]]]]]]]]]] [[1924]] [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]] [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]] [[1924]]]]]]]]]] [[1924]]]]]] [[[[1924]]]]]]]] [[1924]] [[1924]] [[1924]]]]]] [[1924]]]]]]]]]] [[1924]]]]]]]]]] [[1924]] [[1924]] [[[[1924]] [[1924
(ב) עיין בספירת רעש (EFreaLT:1 nFLT:2) ודחיסות הרעש הנוכחית (icioFLT 3nFLT:4) irFLT:5 - שניהם תורמים לתפוקה הכוללת.
(FLT:0Gain-bandwidth המוצר (GBW) ו-Sew rateFIRLT:1 - Determine the המקסימום achievableרווח רוחב פס נתון.ממממגבר מהיר תמונה דורש GBW במאות מגההרץ למגוון ג'יגההרץ, יחד עם שיעור מהיר לטפל בפעפיים.
(ב) ⁇ (ב"א): ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

מכיוון שסימנים פוטודקטור רבים מתרבים ל- DC, רעש flicker (1/f) הופך לגורם מגביל בתדרים נמוכים. Zero-drift מגבר כמעט לחסל 1/f רעש, אך עשוי להציג החלפת חפצים בכמה קילוולץ, הדורשים ניתוח רעש יסודי - שימוש בכלים כגון ®FLT:0Analog's Calullets Calphirs Caltors של מכון ההפעלה ו-Actions:

Single-Supply לעומת כפול-Supply Considerations

רבים מודרניים photodetector מגבר פועל ממתח אספקת יחיד, בדרך כלל 3.3 V או 5 V, כדי לפשט את כוח המערכת ולצמצם את הניקוז. במעגלים חד-פעפיים, טווחי קלט ופלט של הדגימה חייבים להתאים את האות photodiode ללא קידוד VPT-D (החומרה לא-inverting) למולידמנטציה בין ה-Rics (V-Ric) ל-Ric) ל-DV-Ric) ל-DV-Rate-DVRECOS (DVR.

The Transimpedance Amplifier: Converting Current to Voltage

(ה) ה[[המאה ה-20]] הוא המעגל הנפוץ ביותר ל- photodiode Readout.It מקבל זרם ב-Virtual-ground הממס את Node ומייצר מרווח פלט ביחס לזרם זה.

(ב) ויקרא י"ד:2 ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

התצורה המופנמת היא סטנדרטית משום שהיא מחזיקה את photodiode בהטיה קבועה.עבור אפס-bias (צילום: voltaic) המבצע, קלט לא-inverting הוא מעומק, ואת photodiode מתחבר בין הקלט המופרע לבין הקרקע.הקרקע הווירטואלית מבטיחה את הדיאודה רואה כמעט אפס מתח, מצמצם את זרם כהה.

בחירת ה- Feedback Resistor

(הופנה מהדף [[1924]]]]]] [[1924]]]]]] [[1924]]]]]]]] [[1924]]]]]]]] [[1924]]]]]]]] [[1924]]]]]]]]]]]]]]]] [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]] [[1924]]]]]]]]]]]]]]]] [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]] [[1924]]]]]]]]]]]]]] [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]] [[1924]]]]]]]]]] [[1924]]]]]]]]]]]]]]]] [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]] [[1966]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]] [[1966]] [[1966]]]]]]]]]]]] [[1966]]]]]]]]]]]]]]]] [[1966]]]]]]]]]] [[1966]]]] [[1966]]]]]]]]]] [[1966]] [[1966]] [[1966]]]]]] [[1966]]]]]]]]]] [[1966]]]]]]]]]] [[1966]] [[1966]] [[1966]] [[1966]]

(ב) ויקרא י"ד:2 ויקרא י"ד:2 ויקרא יט: ⁇

(ב) ב[[המאה ה-1]], [[1924]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]] ו[[1924]] [[1924]]]]]]]]]]]] [[1924]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]] [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]], [[[[1924]]]]]]]] [[1924]]]]]]]] [[1924]]]]]]]] [[[[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]] [[[[1924]]]]]]]] [[[[1924]]]]]]]] [[[[[[1924]]]]]]

מזון חוזר Capacitor ו-Stability

(ב) , [15] , ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

(ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

שם CIRFLT:0 ⁇ FLT:1 הוא סך הציפוי במילוי (CIRFLT:2JIRFLT 3: + mp-FLT 3 + פיזור קיבולת + פיזור נוחת) יתר על פני היותו תואם עם קיבול גדול יותר להפחית רוחב פס, הופך את TIA לתוך מקדמה בתדרים גבוהים.

(ב) ויקרא י"ד): "ה' (ב') ויקרא י' (ב) ויקרא י"ד): "וַיְהִיא עַדְבְהִיתִיא:5 ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

לאחר מכן התאימו את הניסוי באמצעות מנתח רשת או או או אוקטילוסקופ עם דופק אופטי מהיר.עבור טיפול מפורט, יישום Analog מכשירים של NoteFLT:0MT-059: השלמת ההשפעות של אי-קטנס על הנוכחי-to-Voltage ConvertersFLT:1 מומלץ מאוד.

טכניקות מתקדמות

עבור photodetectors במהירות גבוהה מאוד עם קיבול גדול צומת, פיצוי הקוטב הפשוט אפס יכול לא לספק מרווחי שלב מספיק.שיטות חלופיות כוללות באמצעות דגימת תגמול ייעודי (למשל, מגבר ממוזג) או הוספת קפיטור קטן בסדרה עם התנגדות לקרקע (להפוך את ה-Freperty) ו-Frecaulance) יכול גם להפחית את כלי הגיבוי קטן על ידי הגנה על ידי קיבולת פעולה יעילה יותר, תוך שמירה על פני רשת יעילה של לחץ רוחב פסטה (Fret-Fret-Fret) אשר כוללת גם על פני רשת יעילה).

ניתוח רעש ומייגציה

רעש במגפת פוטודקטור מגביל את האות המינימלי שניתן לזהות ואת הטווח הדינמי היעיל.תקציב רעש מלא כולל את התורנים הבאים:

(ב) ויקרא ה': ויקרא י' (ב"ד): "הנחישות הסטטיסטית של פרימנטאלי בדור הבאת התצלומים והנושא.
(ב) ויקרא י"א): "השמעו" (בראשית כ"ד): "וַיְּהִיאֶת הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא
(ב) [17] , ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
(ב) [17] , ויקרא י"ד): "ה' (ב) ויקרא י"ד): "וַיְהַּדָּבָר עַל עַל הָאָרֶץ" (בראשית כ"ד, כ"ד)
(FLT:0) Flicker (1/f) רעש: ההרחבה 1 חשובה בתדרים מתחת למאות מאצ'ץ. Zero-drift מגבר דוחף את הפינה 1/f מתחת ל-0.10.
(ב) ,0) ,ב"התחילה ו-EMIOVA:FLT 1 מתאחד באמצעות מסילות אספקה או הרים על ידי צמתים ממורמרים.

(ב) כדי להפחית את רצפת הרעש הכוללת, להתחיל עם בחירת הרכיב (JFET-input Op-amps) כמו FLT:0OPA82803FLT:1 (Texas Instruments) או FLT:2ADA4625-1Felocio 3 (Analog Devices) משלבים את ההטיה של רעשי מתח נמוך מאוד ונמוך, כגון: 7.

Noise Get Peaking ואיך לנהל את זה

(ההתגות של רעש מתרחשת כאשר המקור הופך להיות קיבולי בתדרים גבוהים, מה שגורם לרעש לעלות מהר יותר מאשר רווח הפתוח-פרלופ מתגלגל.זה יכול להגביר את רעש המתח מעבר לערך של אמצע פס.לצמצם את שיא, להבטיח כי הקבלת משוב יכולה גם להפחית את רמת הסימון (0CFLT:1FLT:2s:2alF3) רמה נמוכה מספיק כדי למנוע עלייה מהירה של מדרגה גבוהה מספיק כדי למנוע את רמת דיוק (או גבוהה מספיק) אבל יש צורך כדי למנוע את הפחתת כמות גבוהה מספיק כדי למנוע את הפחתת רמת הפחתת כמות גבוהה מספיק כדי למנוע את הפחתת כמות גבוהה של מדרגה (או גבוהה מספיק כדי למנוע את הפחתת כמות גבוהה יותר של רזולוציה גבוהה יותר) אבל התנגדות גבוהה מספיק כדי למנוע את הפחתת כמות גבוהה יותר מאשר עם אפס) אבל.

טכניקות ליילוט חשובות באותה המידה.צומת המסכם (התעלמות) הוא מאוד מאוד מאוד מאוד מאוד מאוד מאוד מאוד מאוד, ויש להגן מפני הפיכה קיבוליתית ודליפה. טבעת משמרת - עקבות המונעים על ידי פלט הדגמה או התייחסות נמוכה - מערערער את הצומת הזה כדי להדוף זרמי מתכת חיצוניים.

סינון פוסט-אמפליזציה יכול עוד להפחית רעש פס רחב. מסנן RC פשוט בהזמנה ראשונה בפלט TIA אטווט רעש מעבר רוחב הפס אות.עבור סינון אגרסיבי יותר, פעיל השני הסדר סללן-Key או מסננים רבים עם רווח ניתן להוסיף. in Modulated יישומים קלים, מנעול או סינכרוני יכול לשחזר אותות רחוקים מתחת לרצפה הרעש.

יכולת והתאמה אישית

(ב) , ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

(ב) [17] , ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

(ה) מגברים בעלי רווח גבוה של DC וג'יגה-וייט רחב מועילים מכיוון שהם מאפשרים גדול יותר (FLT:0CirFLT:2FLT 3 עבור רוחב פס נתון, צמצום רעש מתח גבוה- ⁇ .עם זאת, דה-מדג'ים מתואמים דורש רווח מזערי (בדרך כלל 10 V/V) להישאר יציב.

(הופנה מהדף LTspice, לדוגמה, מאפשר הפעלת AC, transient ורעש כדי לאמת שולי שלב, שיא ורעש פלט.

תוספת להתנצלות על Photodetectors

בעוד ה-TIA הוא הנפוץ ביותר, התנצלות אחרת מתאימה לצרכים ספציפיים:

(ב) [17] ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
(FLT:0)Logarithmic amplifierFLT:1) - השתמש דיוודה או טרנזיסטור בלולאת משוב כדי לייצר פלט פרופורציה של photocurrent. שימושי למדידת עוצמת אור במשך עשורים רבים ללא מעבר.
(FLT:0) מתח מהיר מגביר את ה-ADC1 - עבור photodetectors עם TIA בנוי-in, מתח נמוך לאחר מכן מגביר את האות עבור ADC נהיגה.
(FLT:0)Lock-in amplifier Frontendph1) - כאשר האור הוא מודדט, תמצית זיהוי סינכרוני אותות הרחק מתחת לרצפה הרעש.
(FLT:0) צילום תת-קרקעית קדמית (צילום: 0Dual-Photodiode Subtractive TopologyFLT) 1 - בשימוש בגילוי מאוזן כדי לדחות רעש לייזר משותף-מודה. 2 תמונות תואמות מתחברות ל-TIA שונה, תוך מיצוי מתח פרופורציה להבדלים הפוטו-הויזואליים.

השוואת TIA ו-Switched Integrator

Parameter	Transimpedance Amplifier	Switched Integrator
Noise floor at low frequencies	Limited by R_F thermal noise	Only op-amp noise (no resistor)
Bandwidth	Wide, set by R_F and C_F	Limited by integrator reset rate
DC accuracy	Continuous analog output	Requires reset and sampling
Ideal for	Dynamic signals, high-speed	Ultra-low light, static or slow signals

הוראות יישום מעשי

מימוש מגבר פוטודקטור יציב ונמוך דורש תשומת לב קפדנית לפריסה ולבנייה.

(FLT:0)Component Location:FLT:1 מציב את משוב התנגדות ו capacitor ישירות על פני הקלט והפלט של הדגימה כדי למזער את החדירה הטפילית.
(FLT:0)PCB תת-קרקעי: 1FLT) השתמש בחומר לוח נמוך-הרכב נמוך.עבור מעגלים ברמת פיקואמפר, ציין את FR-4 עם ניקוי זהיר, או לשקול רוג'רס או תת-קרקעית קרמיקה.
(FLT:0)Power-supply decoupling:cioFLT:1) צול כל אספקת צמיד עם 100 nF קרמיקה במקביל עם 10 μF טנטלום, ממוקם בתוך כמה מ"מ של IC. בנפרד אנלוגי ומטוסי קרקע דיגיטליים אם מיקרובקר או ADC משתף את הלוח.
(ב) ⁇ :0) ⁇ : ⁇ : ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
(FLT:0Grounding: FLT:1) השתמש קרקע כוכב חד-נקודתית עבור סעיף אנלוגי.החדשה photodiode חוזר הנוכחי לא צריך לשתף נתיבים עם זרמים דיגיטליים.אם ה-TIA מניע כבל, כולל סדרה התנגדות (למשל, 50 ⁇ ) והפסקת השתקפות לחבית.
(FLT:0) esting: FLT:1 מודד את ה- DC בחשיכה מלאה כדי לאמת דליפה רשלנית ועיוותים מוטים.

בחירת ה-O-Amp הנכונה עבור היישום שלך

עם אלפי מגברים זמינים, צמצום הבחירה דורש עדיפות המפרטים הקריטיים ביותר עבור יישום היעד.ההנחיות הבאות מכסה שלוש קטגוריות רחבות:

(FLT:0)Ultra-low-light, DC-coupled (למשל, ספקטרום, ספירת פוטון): FLT:1 Bias Current < 10 fA, מתח כבוי; 100 μV, נמוך 1 / f רעש, GBW (1-10Hz M).
(FLT:0) תקשורת מהירה (למשל, 10 Gb / מקלט אופטי): veFLT 1 GBW > 1 GHz, GHz נמוך, קפיטלציה קלט, שיעור סלה וגילט; 500 V / מיקרו, פלט שונה לעתים קרובות צריך: אפשרויות: AD8015, MAX3970, OPA847.
(FLT:0) כלי רכב נייד למטרות כלליות (למשל, חיישן אור ממין, גלאי עשן): FLT:1 צריכת חשמל נמוכה, תפוקה דלת-ל-להיר, פעולה חד-פעמית, זרם הטיה וlt; 1 nA דוגמאות: OPA374, MCP6V01, TSV912.

במקום להסתמך רק על מספרי נתונים, לדמות את המגברים של המועמדים במעגל המדויק באמצעות מודלים SPICE. הן Texas Instruments והן Analog מכשירים מספקים מודלים להורדה בחינם.ריצה AC, transient, ורעש ניתוח ב- LTspice מגלה בעיות כמו שיא או רעש פלט מופרז לפני כוונון.

המונחים: clarbration and Testing

לאחר ההרכבה, קליברציה שיטתית מבטיחה דיוק.התחל על ידי מדידת התגובה האפלה: לחסום את כל האור ורשום את מתח הפלט.ההתחלה - הנגרמת על ידי זרם הטיה, התנגדות, זרם כהה - צריך להיות יציב וממושך מדידות הבאות.אם הוא סחף עם טמפרטורה, לשקול טכניקות אפס אוטומטי או תוכנה תקופתית ללא הפסקה עם סגר.

הבא, מאפיין את תגובת המעגל. השתמש מקור אור calibrated - LED יציב המונע על ידי זרם ידוע או לייזר של כוח נמדד.

מדידות בנדוויד ורעש להשלים את אימות. דופק אופטי מהיר של לייזר דופק או LED מודולד, נלכד עם אוקילוסקופ, מניב את התגובה צעד חושף כל צפיפות ספקטרום רעש עם ספקטרום מנתח או סופרטקטה ברזולוציה גבוהה; להשוות לאמדנים תיאורטיים לזהות מקורות רעש בלתי צפויים.

יישומים משותפים ו Case Studies

העקרונות שנדונו מיישמים מדי יום על פני תעשיות רבות:

(FLT:0) מקלטים אופטיים:FLT:1 בטלקומוניקציה, photodiodes להמיר אור מודולד ב ג'יגהבייט לשנייה.TIA חייב לספק רווח מבוקר (מאות של הומס לכמה קילו-אומס) ופס רוחב פס מעל 0.7x שיעור הנתונים המשולב TIAs עם עלייה אוטומטית בניהול רעש קפדני ותקציב ג'רמי.
(FLT:0Medical הדופק oximetry:FreaLT:1 ; A Double-wave LED ו photodiode מודדת ריצוף חמצן בדם. Photocurrents הם זעירים מזוהמים על ידי אור מקוטב. A TIA עם זיהוי סינכרוני - ממתונים ושימוש במגבר או בתוכנות מדגימות - מעדפתים את רכיבי AC ו- DC עבור חישוב 2.
(FLT:0) ספקטרום ספקטרוסקופיה: ibph:1 קרוב-infrared לנתח משתמשים במערך photodiode.כל זרם של פיקסל משולב באמצעות מגבר מגבר מוחלף עם רווח שניתן לתכנת כדי לטפל ננואמפר למגוון מיקרואמפור.
(FLT:0LIDAR Time-of- Flight:veF1) avalanche photodiodes לייצר דופק מהיר, תת-שנתי.TIA חייב להתאושש במהירות מ הדופקים מעודכנים ללא ריצוף.
(FLT:0) אסטרונומיה וחזון לילה: FLT:1 PMTs או APDs ללכוד photons בודדים.שרשרת המגבר משתמש TIA עם התנגדות משוב גבוה מאוד (10 G ⁇ או יותר), לעתים קרובות קריר להפחית רעש תרמי, או מקדמה רגישה תשלום כי איפוס לאחר כל דופק פוטון.

מסקנה

(הופנה מהדף "מספקי כלים" נשארים חסימת הבנייה הבסיסית של מיזוג אותות פוטו-דקטור, המציעה דיוק, גמישות וקלות לשימוש. Mastering the Transimpedance amplifier, כולל שיקולי רעש, יציבות ופריסה - מהנדסים כוחניים לבנות קדמית אופטית אשר מדגימה את אותות האור המתעללים ביותר.