Трансимпедансный усилитель

[johanh]

МВА,
1 Этот параметр не имеет значения.Мы фиксируем только изменения на выходе.
При желании можно составить и этот параметр.
2 Этот параметр также не имеет значения.Мы фиксируем разность показаний на выходе.
3 Полезный сигнал на выходе будет задаваться характеристиками ОУ.
Выбор самого линейного участка измерений.
Подбор резистора (1М) даст нужный диапазон регистрации.
...
МВА, Необходимо дать нужную засветку фотодиоду и выставить резистором
необходимый уровень сигнала по выходу.
...

[МВА]

Этот параметр не имеет значения.

А что тогда имеет значения? Если мы, например, производим измерение освещенности, то нас интересует полезный сигнал на данное время, а не его изменение. Если Вы проводили измерения, то видели, что напряжение анод - катод фотодиода равно нулю. А значит, что говорить о коэффициенте усиления по напряжению не имеет смысла потому, что в данном случае входной ток преобразуется в выходное напряжение.
Через резистор на 1М просто подается напряжение смещения, но за счет входного тока не инвертирующего входа на таком большом сопротивлении напряжение смещения немного упадет и Вам придется завышать это напряжение на аттенюаторе. Так что этот резистор еще и вреден.
В схеме от kargal (#9) даже буфер применен, хотя я считаю его избыточным в виду высокого входного сопротивления ОУ

Полезный сигнал на выходе будет задаваться характеристиками ОУ.

Вы представляете, какой разброс характеристик ОУ и что будет с этим сигналом, если привязываться к ним?

[johanh]

Если мы, например, производим измерение освещенности, то нас интересует полезный сигнал на данное время, а не его изменение.

Полезный сигнал ...
Выставляется минимальный (шумовой ) уровень освещенности.
На выходе ОУ выставляется уровень 0В
Дается максимально допустимая освещенность.
На выходе ОУ выставляется уровень 5В (или -5В,на любителя)
...

Через резистор на 1М просто подается напряжение смещения, но за счет входного тока не инвертирующего входа на таком большом сопротивлении напряжение смещения немного упадет и Вам придется завышать это напряжение на аттенюаторе. Так что этот резистор еще и вреден.

МВА,Ведь то что я говорю легко проверить на симуляторе.
Все необходимые данные для анализа есть.
По правилу Киргофа ток проходит и по резистору (1М) и он отбирает полезный
сигнал.Чем больше это сопротивление тем меньше влияния на измеряемый параметр.
...

[МВА]

По правилу Киргофа ток проходит и по резистору (1М) и он отбирает полезный
сигнал.

Полезный сигнал - это ток, который генерирует фотодиод, и выход этого сигнала анод-катод. Вставьте микроамперметр в цепь фотодиода и попробуйте подключать не инвертирующий вход (вместо сопротивления) на корпус а потом на аттенюатор и менять напряжение смещения, и посмотрите изменится ли ток через фотодиод?

Кстати, диапазон измерения лучше задавать не смещением, а сопротивлением в цепи обратной связи. Именно от него зависит крутизна преобразования. У меня на схеме крутизна 1ма на 100 вольт, у Вас 1ма на 10в.

[H4LF]

ForcePoint, а я, поддержу MBA, его исправленный вариант из двенадцатого поста мне почему-то больше нравится, чем вариант Alex9797 из третьего поста.

2 Показано влияние смещения постоянной составляющей на погрешность
измерения.

не понял - влияет смещение постоянной составляющей на погрешность измерения или нет? А то на картинке я вижу - что не влияет...

[johanh]

МВА,Причем тут ток фотодиода ?
Изменяется ток на входах ОУ.
Вот маленький примерчик ...
По правилу Кирхгофа , между прочим .
...

[МВА]

Причем тут ток фотодиода ?
Изменяется ток на входах ОУ.

А как же утверждение для идеального ОУ - "входы ток не потребляют"
И я не понял, причем ток светодиода до выхода ОУ. Нет, я понял, что от светодиода зависит ток фотодиода, но как это можно привязать к анализу схемы?
А он довольно простой. Я для примера выкладываю его на скришотах.

[johanh]

МВА, А причем тут светодиод ?
У меня крутизна 1uA/1V
И в показе этого нет необходимости.
У нас параметр фотодиода неопределен.
А подбор усиления каскада очень даже необходим.
Если на одном ОУ все делать.

А как же утверждение для идеального ОУ - "входы ток не потребляют"

Я не знаю о каком идеальном ОУ ты ведешь речь ...
Ты говоришь о бесконечном коэф усиления ?
Или бесконечном входном сопротивлении ?
Идеальные ОУ разные бывают.
...

[H4LF]

Изменяется ток на входах ОУ.

Какой ток на входах ОУ? Входной ток смещения что-ли? но у Вас же ОУ идеальный, а в идеальном ОУ входного тока смещения нет.
Или ток, идущий по цепи "выход ОУ" -› "резистор обратной связи" -› "фотодиод" -› "резистор смещения"? Но ведь этот ток равен нулю при работающей ООС (это принцип работы такого преобразователя тока в напряжение) - если фотодиод не вырабатывает свой ток, то напряжения на выходе и обоих входах одинаково, т.е. он даже не в сумме равен нулю, а ещё и отдельно в резисторе ОС, фотодиоде и резисторе в смещении.
Или какой-то другой ток имеется ввиду? Не понимаю.

У меня крутизна 1uA/1V
И в показе этого нет необходимости.

Нет, у Вас крутизна = 1V/10000 Ом = 0,0001 А/В = 100 мкА/1V
Что значит - в показе нет необходимости? Это вроде технический форум... Воткните виртуальный (и идеальный) амперметр последовательно фотодиоду и посмотрите, заодно и остальным покажете.

[МВА]

У идеального ОУ все идеальное. И КУ бесконечное, и входа тока не потребляют, и напряжение смещения равно нулю и ток смещения, и т.д.
Но, в данной схеме, если уберете сопротивление на 1М, Вы можете поставить ОУ 741 (у которого входное сопротивление в среднем 2М), и с входами на полевых транзисторах с изолированным затвором, где токи утечки измеряются в наноамперах. Эффект будет одинаковый.

У меня крутизна 1uA/1V

У Вас крутизна 1mA/10V (1u/0.01v). У меня в схеме в 10 раз больше и то не дотягивает до той, что указываете Вы.
Спорить не буду, Если характеристики фотодиода нет, то, конечно, в любом случае придется подгонять крутизну. Но, если Вам известна (Вы точно вымерили и знаете какой ток отдает фотодиод при максимальном освещении) характеристика фотодиода, то расчет - это дело пяти минут.

ЗЫ. В Протэзе ОУ, котоый мы использовали, не идеальный. У него по прикидкам получается входное сопротивление 100М. Потому, что когда я попробовал воткнуть микроамперметр последовательно входу, то при 7 вольтах на входах он показал 0.07uA.