Быстродействующий усилитель pin-фотодиода

[R3YAB]

Здравствуйте, уважаемые участники форума! Для экспериментов в сфере оптоэлектроники мне необходим фотоприемник, корректно принимающий с усиливающий промодулированный по интенсивности оптический сигнал. Рабочий диапазон не менее 10 МГц. Напряжение питания не более 12 В. Имеется фотодиод BPW24 и ОУ AD8056. Желательно однополярное питание.
Конкретные вопросы:
-Какая схема включения pin-фотодиода обеспечивает наибольшее быстродействие?
-Возможно ли однополярное питание ОУ в моем случае?
Прошу поделиться наработками в этой сфере. Буду очень благодарен.

[mikes357]

http://forum.ixbt.com/topic.cgi?id=48:3694

[R3YAB]

Здравствуйте снова! Экспериментирую с трансимпедансным усилителем (первый каскад на схеме). Фотоприемник освещаю светодиодом, моделирующимся с генератора посредством полевика. Схема работает, но имеет место низкая чувствительность. Т.е. чтобы увидеть сигнал на осциллографе, я вынужден помещать фотоприёмник на расстоянии до 10 см от светодиода. Вопроc: как обеспечить приемлемую чувствительность (фотоприемник предназначен для лазерного сканирования на расстоянии до 100м)? Спасибо!

.

[МВА]

Доброго времени суток.
Это вы создали модель фотодиода, наверное?
Наверное его лучше включать относительно земли. А от R6 зависит крутизна преобразования ток напряжения. При однополярном питании схема будет работать тоже. Прилагаю выдержку из книги Исскуство схемотехники.

PS. и добавляю снимки из этой же книги выпуска 1984г. Обрати внимание на чувствительность преобразователя ток - напряжение.

[Alex9797]

Схема работает, но имеет место низкая чувствительность.

О чувствительности схемы вы судите по сигналу на R5?
А было бы интересно посмотреть амплитуду сигнала на выходе первого операционника, на 1-й ножке.
Дело в том, что у меня возникают вопросы по корректности подачи сигнала на второй операционник, на 5-ю ножку. Просто так, через разделительный конденсатор С5?
Я не нашел схемы внутренностей этого операционника. Неужели он позволяет подавать сигнал на вход, висящий в воздухе по постоянному току? Как бы там ни было, но все равно конденсатору С5 надо перезаряжаться по какой-то цепи. Поэтому нужен резистор, с 5-й ножки операционника на землю. И сопротивление этого резистора должно быть вполне определенным. С учетом требований по быстродействию, это сопротивление должно быть довольно низким. Я бы начал с 1 килоома.

[vlad3156]

...R3YAB...и зачем было придумывать модельку для фотодиода когда она есть в Мультисиме(версия 13.0.1 и более)...???
...ошибка схемотехники в схеме - надо неинверт-й вход второго AD8056 прислонить через резистор к земле.
... и для этой цели AD8056 не подойдёт - у него большие входные токи(единицы микроампер)....надо ставить AD8066...
...чтобы нормально принять сигнал излучателя на таком расстоянии надо делать оптику и модулировать сигнал...
...хотя если сигнал от лазера...можно обойтись простой линзой..

[Alex9797]

При однополярном питании схема будет работать тоже

Эта - не будет. На выходе первого операционника постоянно будет напряжение, близкое к нулю. Он ведь включен по инвертирующей схеме. И для компенсации положительного сигнала на неинвертирующий вход надо подать отрицательное смещение.

Наверное его лучше включать относительно земли.

Имеется в виду фотогальванический режим? Я могу назвать лишь две причины для такого включения:
1. это позволяет работать с однополярным питанием
2. для измерения светового потока. Линейность преобразования сохраняется в более широком диапазоне.

Зато имеем недостаток - в таком включении емкость диодного перехода максимальна, что заметно снижает его быстродействие.
Обычно в тех случаях, когда требуется максимальная скорость, то применяют фотодиодную схему включения - такую же, как на схеме с моделью фотодиода.

-Какая схема включения pin-фотодиода обеспечивает наибольшее быстродействие?
-Возможно ли однополярное питание ОУ в моем случае?

1. такая, как на Вашей схеме
2. Нет

[индюк]

а пин диод разве не требует смещения высоким напряжением? там по моему я читал можно 200-500 вольт через резюк подавать.
или это я путаю с лавинным??
в лазерных дальномерах же лавинные стоят. лазер промудулирован на частоте 450мгц - есть же дальномеры на 50-100 метров - там никакой особо оптики то нету и работает.
а тут всего 10 мгц.
чем выше напруга на лавиннике тем больше у него у самого усиление.
усиление там сотни раз.

[индюк]

Схема работает, но имеет место низкая чувствительность. Т.е. чтобы увидеть сигнал на осциллографе, я вынужден помещать фотоприёмник на расстоянии до 10 см от светодиода.

чтото вы совсем не то делаете.
я 20 лет назад делал на стоянке сигнализацию на ик диодах от пульта.
расстояние было 100 метров, оптика - на обоих сторонах линза диаметром 50мм.
усилитель - к157уд2. исполнение было тошнотворное, питание - 15 вольт.
фотодиод - обычный какойто там советкий. в те года выбора не было вобщемто
чутье было такое что приемник порой заваливало снегом (слой на пути луча был 20-30см) но он все равно работал и срабатывал только при прохождении людей через луч.

передатчик работал сутки на акуме 100 миллиампер - мощность луча представляете то есть

[vlad3156]

...to индюк....здесь рабочая частота 10МГц...
...при однополярном варианте удобно использовать эту схемку...