время восстановления фотодиода

[NOPROBLEM]

Только дела это не касается. т.к. является теоретическим приделом и к реальности отношения не имеет.

Если для учебного процесса, то это вовсе не препятствие . А если для дела, то неизбежны экспериментальные работы, которые внесут необходимые коррективы, которые, надеюсь мы с Вами здесь же и пообсуждаем

[ALEX__A]

Цитата:

RФ - экв. сопротивление фотодиода при его засветке определенным уровнем излучения.

Но ведь у Rф нет физического смысла! Оно определяется как частное от деления напряжения,(оставшегося после вычитания из напряжения питания падения на нагрузочном сопротивлении) на ток, который имеет строгий физический смысл и зависит от освещенности. Если мы при неизменной освещенности поменяем нагрузочное сопротивление, то Rф также изменится! При этом ток останется почти неизменным (за счет изменения напряжения немного изменится). Отсюда я делаю вывод: Фототок - физическая реальность, зависит от освещенности и определяет выходное напряжение. Rф - математическая абстракция полученная искусственно, не имеет ни физического смысла ни четко выраженного механизма зависимости от освещенности и влияет на выходное напряжение не иначе, как через фототок, который существует объективно и в объяснении через Rф совсем не нуждается.

Любое сопротивление изначально определяется как отношение напряжения к току, и по сути является "математической абстракцией".

Что же касается объяснений через те или иные величины, здесь последнее слово остается за удобством выполнения практического расчёта.

С уважением, Алексей.

[Slava1355]

To Slava1355, ну я думаю закон Джоуля-Ленца и закон Ома никто пока не отменил . Я вобщето по образованию не технарь, а физик и ваши там децибелы, непперы и прочее во мне вызывают только смущение. В своем ответе Вы пишете, что динамический диапазон фототока от фотодиода более 60дБ, так этот ток меняется в тысячу раз или в миллион?

Для отношения токов 60 дБ это 1000 раз. Но это не величина изменения тока самогО фотодиода, а величина зоны линейного усиления связки фотоприемник-усилитель. В этой зоне связка работает практически линейно, что позволяет легко селектировать даже слабые сигналы на фоне сильных. Снизу она ограничена шумами, а сверху ограничением усилителя.

Кстати, предлагаю для рассмотрения вариант схемы фотоприемника на базе "усилителя с нулевым входным сопротивлением". По своим характеристикам она близка к приведенной здесь ранее схеме на операционном усилителе. Требования к выбору номиналов радиоэлементов практически те же. Для простоты сравнения я даже сохранил позиционные обозначения радиоэлементов. Отличия по характеристикам от схемы на ОУ следующие:
- Rвых=R3, а не ~0, что легко устраняется установкой на выходе эмиттерного повторителя,
- выходное напряжение "привязано" не к искусственной средней точке, а к Vcc, что зачастую даже удобнее.
Схема совершенно не склонна к самовозбуждениям. К ее недостаткам (как и для схемы с ОУ) можно отнести недостаточный динамический диапазон. Она легко вводится в насыщение внешней засветкой.
Есть вариант этой схемы со следящей обратной связью, которая в значительной степени этот недостаток устраняет.

-- Прилагается рисунок: --

[mike7815]

To NOPROBLEM, не очень понимаю о каком резонансе речь? какая частота -1/sqrt(C*L)*2*pi C -емкость фотдиода, L- индуктивность монтажа? Нутром чую ,что частота сильно высокая неужели частота возбуда у Вас на этой частоте? Насколько я понимаю у операционника существует фазовая задержка, соответственно при большом коэфициенте усиления он может превращатся в генератор, собственно для того чтобы это избежать и ставится конденсатор паралельно резистору обратной связи.
TO Slava1355, а когда схема транзистора с общей базой стала эмиттерным повторителем? Это усилитель напряжения а не тока, пользы приведенной схемы я чесно говоря невижу.

[Slava1355]

....
TO Slava1355, а когда схема транзистора с общей базой стала эмиттерным повторителем? Это усилитель напряжения а не тока, пользы приведенной схемы я чесно говоря невижу.

А где я называл эту схему эмиттерным повторителем? Что-то не вижу! Это типичная схема ОБ, которая является повторителем тока, но никак не усилителем напряжения. И имеет очень низкое входное сопротивление - тот самый "усилитель с нулевым входным сопротивлением". Ко всему прочему отличается очень неплохими частотными свойствами при достаточно простой схемотехнике.

[Mayc]

Даже я знаю, что это усилитель тока, который усиливает помоему в h12 раз, или h12+1 , точно не помню, но на практике 60-120 раз - вешь полезная, тем более для фотодиода, но помоему проще все таки ПТН

[NOPROBLEM]

Нутром чую ,что частота сильно высокая

Да, последний раз пару лет тому назад при подключении ФД24К он звенел на частоте в десятки мегагерц. Поскольку быстродействие требовалось большое, то понижать усиление на этих частотах почти до единицы непреемлемо. Собственно я также прикидывал частоту рассчетом, не сходилось раза в два, видимо и операционник на этой частоте добавляет реактивности в контур... Вообщем изложеный мною механизм возбуждения носит скорее описательный, чем рассчетный характер. Там и сам фотодиод учавствует, поскольку на границе возбуждения он подвывал на вполне определенном значении освещенности (не режима операционника, проверено). Одно точно: сопротивлением всегда удавалось убирать генерацию до того как он начинал влиять на прочие параметры.

[NOPROBLEM]

Это усилитель напряжения а не тока,

Конечно напряжения! Усиление по току у него строго 1, поскольку ток через фотодиод и нагрузочный резистор один и тот же. Что касается устойчивости, то при таких усилениях трудно заставить его генерировать даже если захотеть! Вообще возврат от операционных усилителей к транзисторам это чистый атавизм. Интересен только с ностальгических позиций. Конечно, если Вы не ограничены исключительно отечественной элементной базой

[Slava1355]

Даже я знаю, что это усилитель тока, который усиливает помоему в h12 раз, или h12+1 , точно не помню, но на практике 60-120 раз - вешь полезная, тем более для фотодиода, но помоему проще все таки ПТН

Если быть более точным, то коэффициент передачи по току схемы с ОБ будет Ki=h21/(h21+1). Для транзистора с h21=200 (а это по нынешним временам не так уж много) коэффициент передачи по току будет Ki=0,995. Полный коэффициент передачи схемы будет равен K=0.995*Iф*R3 (где Iф ток фотодиода). Для сравнения коэффициент передачи схемы на ОУ будет равен K=Iф*R3. Разница не превышает 0,5%!

но помоему проще все таки ПТН

А это и есть ПТН !

А что касается вопроса о том что это усилитель тока или напряжения, то ответ будет - ни то, ни другое! Это преобразователь тока в напряжение, так как входной параметр здесь ток, а выходной напряжение. И характеризуются такие схемы (в том числе и на ОУ) не коэффициентом усиления, а коэффициентом передачи ток-напряжение.

Что касается применения ОУ в этой схеме, то как я показал, разница в параметрах будет составлять доли процента, но эта схема значительно устойчивее и, при минимальных затратах, может обеспечить большую широкополосность.

Можно конечно ее сделать и на ОУ, но, в данной ситуации, это мне напоминает анекдот про новых русских: "Ну и лох же ты Вася! Купил вчера галстук за штуку баксов, а я сегодня видел за углом точно такой же, но за две штуки! Круче!".

[NOPROBLEM]

но эта схема значительно устойчивее

Устойчивость этой схемы объясняется только низким энергетическим усилением. Возьмите ОУ с коэффициентом усиления в 10 и также получите завидную устойчивость.

коэффициентом передачи ток-напряжение.

В этой схеме сопротивление, задающее усиление является нагрузочным. Как только Вы подключаете к ней что-нибудь, так сразу коэффициент падает. Если подключаете нелинейное сопротивление ( каскад на транзисторах), то и коэффициент передачи становится нелинейным. Если подключаете нагрузку с реактивной составляющей автоматом имеете нелинейность фазовай х-ки, и, как следствие, искажение формы сигналов. Кроме того от температуры базовая подпорка гуляет вместе с коэффициентом усиления транзистора, следовательно гуляет режим работы фотодиода, что напрочь исключено в схеме на ОУ. И все это надо терпеть ради пяти рублей экономии?