이 포토 다이오드 회로가 작동합니까?

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Oli는이 회로를 사용했습니다

여기에 이미지 설명을 입력하십시오

대답으로 Google 이미지에도 많이 나타납니다. 그러나 작동합니까? 그것이 이론적 인 설명이라면 환영합니다.

operational-amplifier photodiode

— 스티븐
소스

2

실제로 시도한 사람이 있습니까? 나는 이해가되지 않지만 여전히 작동하는 진화 된 회로를 보았습니다.

— Rocketmagnet

@Rocketmagnet 방금 회로를 만들었고 작동합니다. 어느 쪽 방향 으로든 다이오드로 작동하는 것처럼 보이지만 회로도는 더 나은 결과를 제공합니다 (LED의 어느 쪽이 어느 쪽인지 잊지 않는 한).

— AndrejaKo

@Rocketmagnet-나는 또한 다른 질문을 논의하는 동안 그것을 시도 했다 . Andreja 덕분에 다른 사람이 실제로 그것을 확인하게되어 기쁩니다.

— Oli Glaser

2

나는이 방법으로 그것을하는 대부분의 사람들이 그것이 왜 작동하는지 전혀 모른다고 확신합니다.

— Federico Russo

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$I_S$ $I_{SC}$

$V_{OUT} = - I_S \cdot R_F = I_{SC} \cdot R_F$

여기에 이미지 설명을 입력하십시오

나는 위의 발견 여기에 .

합리적인 질문은 어떻게 제로 전압으로 전류를 생산할 수 있는가이다.

$V_{OC}$

— 알프레드 센타 우리
소스

+1-설명이 많을 것입니다. 그래도 나는 여전히 내 체질의 일부를 유지하고 싶습니다. BTW, 찾은 문서에 대한 링크를 줄 수 있습니까?

— stevenvh

V_{O C}

$V_{OC}$

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알프레드의 답변에 따라 편집

클래식 인 버팅 증폭기는 다음과 같습니다.

포토 다이오드는 전류를 생성하여 저항에서 전압 강하를 일으 킵니다. 음의 피드백이있는 연산 증폭기는 두 입력을 동일하게 만들려고하므로 반전 입력은 0V가되고 저항을 통한 전류는 양의 출력 전압을 생성합니다.

다른 회로가 작동하지 않는다고 생각한 이유는 무엇입니까? 다이오드가 전류를 생성하면 전압 강하가 있다고 가정합니다. 그러면 인 버팅 입력의 전압이 0보다 높을 것이며,이를 보정하려는 opamp는 출력이 네거티브 레일로 내려가는 것을 볼 수 있습니다.

그러나 Alfred의 그래프는 출력이 출력을 0V까지 낮출 수 있음을 보여줍니다 . 여전히 전류가 흐르는 동안 다이오드 양단의 전압이 0으로 내려갈 수 있어야합니다. 이 문서 의 다른 그래프는 Alfred의 답변을 확인합니다.

여기에 이미지 설명을 입력하십시오

— 스티븐
소스

리버스 + 라이트의 LED는 캐소드에서 애노드로 마이너스 전류를 생성하므로 opamp는 저항을 통해 양의 전류 = 전압을 생성하여 보상합니다.

— Oli Glaser

@Oli-그렇습니다. 그렇게 대답에서 말하는 것입니다. 그러나 문제의 회로에도 적용됩니다. 반전 입력> 비 반전 입력의 경우 출력이 내려 갑니다 .

— stevenvh

알다시피-예, LED가 다른 방향으로 돌아 가면 이중 레일이 필요합니다. 방금 설정으로 이것을 확인했습니다.

— Oli Glaser

회로가 분명히 작동하기 때문에 이것을 -1로 지정해야합니다. opamp는 다이오드에 의해 생성 된 전류를 균일화하는 데 관심이 있습니다. Rf를 통해이 작업을 수행하는 데 필요한 것으로 만 출력을 설정하면됩니다.

— Oli Glaser

@Oli-실제로 작동한다고 믿기가 어렵습니다. x uA에서와 같이 y mV 출력을 제공하고 2x uA는 2y mV 출력을 제공합니다. 반전 증폭기의 작동에 대한 설명보다 더 나은 설명이 필요합니다.

— stevenvh

2

답의 회로는 광전 효과 에 의존 하여 트랜스 임피던스 증폭기로 다이오드에서 생성 된 광전류를 증폭시킵니다.

귀하의 질문에있는 회로는 태양 광 효과 에 의존 하지만 전류 방향이 잘못되어 (단일 다이오드로 태양 전지를 고려하십시오) 유한 이득 (예 : 음극과 직렬로 연결된 저항)으로 만 의미가 있습니다. 다이오드와 병렬로 암시적인 광전류 소스도 있습니다.

내가 알지 못하는 광전지 공급원으로서 포토 다이오드가 얼마나 효율적일지는 모르지만 그다지 의심하지는 않습니다.

편집하다

태양 광 증폭기 회로

다시 생각하면, 다이오드가 단락 되더라도 광전류는 여전히 흐르기 때문에 (태양 전지의 단락을 고려하기 때문에) R1은 필요하지 않습니다.

— MikeJ-UK
소스

@stevenvh-예, 입력 저항이없는 인 버팅 앰프에 연결된 모든 전압원에 해당합니다.

— MikeJ-UK

2

@ stevenvh-나는 포토 볼타 다이오드가 실제로 전류원이며 전압원이 아니라는 것을 깨달았으므로 이전 의견은 적용되지 않습니다.

— MikeJ-UK

1

나는 p253 회로 J, "Art of Electronics", 1989 버전에서 아래 회로 아이디어를 얻었다. Sharp 애플리케이션 노트는 연산 증폭기 및 포토 트랜지스터에 + Vin의 저항을 사용하지만 그 기능을 설명하지는 않습니다.

하단 저항을 사용하거나 사용하지 않고 아래 회로를 테스트했습니다. 하단 저항 위로 단락을 잡아 당길 때 아무런 효과가 없습니다. 게인의 변화조차도 없습니다. "광 다이오드"로 일반 850nm 및 830nm 다이오드를 사용하여 매우 낮은 광 펄스에서 테스트하고 있습니다. 이 페이지의 다이어그램에서 "포토 다이오드"가 바뀌었을 때 훨씬 더 잘 감지되었습니다. 낮은 조명 수준 (1mW / cm ^ 2 미만)에서만 중요합니다. 이 페이지에서와 같이 다이오드의 방향이 정해지면 모든 사람의 의견과 달리 출력이 반전 되지 않았습니다 . 아마도 포토 다이오드 제조업체는 방향을 실제 방향과 반대로 선언했을 수 있습니다. 피드백 저항 위의 0.0001 ~ 0.0047 uF 커패시터는 펄스의 스파이크를 줄이는 데 도움이되었지만 매우 낮은 조명 수준에서는 스파이크를 악화 시켰습니다.

펄스가 더 많은 경우 검출기로 일반 830nm LED보다 낮은 광량에서 빛을 공급하는 830nm 다이오드와 함께 연산 증폭기 (예시 한 애플리케이션 노트의 그림 13)와 함께 백 바이어스 880nm 포토 트랜지스터를 사용하면 빛이 약 10 배 더 낮습니다. 약 1ms 이상이며, 페이 백 저항 이상의 커패시터가 사용 된 경우. 0.01 mW / cm ^ 2 감지가 가능한 것 같습니다.

연산 증폭기는 매우 낮은 입력 전류를위한 JFET입니다.

매우 민감한 광 검출기

— 스콧 로버츠
소스

어떤 디자인? 당신이 말하는 것을 보여주는 개략도는 당신의 요점을 더 명확하게 만들 것입니다.

— 광자

이 디자인. 내가 지시 한 곳에 1 개의 저항을 삽입하십시오. 여기에 날카로운 애플리케이션 노트, 13 그림의 physlab.lums.edu.pk/images/1/10/Photodiode_circuit.pdf

— 스캇 로버츠

1. 여기에 대한 답변은 그 자체로 완성 될 것으로 예상됩니다. 다른 답변의 순서는 정해져 있지 않으므로 다른 답변을 "위"또는 "아래"또는 "this"라고 언급하면 대부분의 독자는 자신이 말하는 내용을 알지 못합니다. 또한 담당자가 있으면 회로도를 답변에 맞게 편집해야합니다. 2. 나는 당신이 말하는 그림에서 + Vin과 다이오드 사이에 어떤 연결도 보지 않았으므로, 당신이 말하는 것이 여전히 명확하지 않습니다. 당신이 의미하는 것을 보여주고 Imgur 또는 유사한 서비스에 업로드하는 경우, 답변을 편집하여 이미지를 인라인으로 만들 수 있습니다.

— 광자

좋아, 회로도가 내 원래 게시물에 추가되었습니다.

— scott roberts

지금 제안하는 내용을 훨씬 쉽게 이해할 수 있습니다. 그러나 포토 다이오드에 여전히 0의 바이어스가 있습니다 (OP가 요구 한 것임). 피드백 경로에 9.4 MOhm을 사용하는 것과 비교했을 때의 이점은 무엇입니까?

— 광자

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이것이 도움이되는지 확실하지 않지만 브레드 보드에서 아래 회로를 테스트했는데 정상적으로 작동합니다. 감도는 크지 않으며 아무것도 등록하기 위해 약간의 빛이 필요하며 응답은 선형이 아니지만 흰색 LED가 얼마나 많은 빛을 비추고 있는지를 정확하게 측정합니다. 저항은 감도에 영향을 미치며, 저항은 더 민감합니다.-더 민감합니다. 제가 원하는 방식이 될 때까지 조정했습니다.

출력의 전압은 약 4V로 최대치이지만 LM358 제한이라고 생각합니다.

— 찰리 스킬 벡
소스