Pourquoi utilisons-nous un ampli-op pour produire une tension de sortie supérieure à 1 V dans ce circuit?

Je me demande quels avantages (concernant le bruit ou d'autres facteurs importants) le circuit opamp:

tient sur un circuit composé uniquement d'une photodiode et d'une résistance (la résistance doit être placée là où se trouve la tension (V)):

Le calcul devrait être le même:

U_{o u t} \propto R * I_{p h o t o d i o d e}

$U_{out} \propto R * I_{photodiode}$

Je suis curieux de savoir quelles sont vos idées.

PS: Je veux utiliser un circuit pour transmettre une tension proportionnelle au courant de la photodiode à l'ADC d'un µC.

operational-amplifier photodiode jumpingwires
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L'impédance de sortie et les niveaux de tension réels semblent être différents

PlasmaHH

Réponses:

Tout dépend de la vitesse. Ce que votre circuit ne montre pas, c'est la capacité propre de la photodiode: -

Étant donné que le signal produit par la photodiode est courant (Iph illustré ci-dessus), si cela change rapidement comme dans un récepteur de données optique, la capacité de jonction aura un effet significatif sur les temps de montée et de descente.

Cependant, avec un amplificateur à transimpédance, nous court-circuitons en fait la capacité et maintenant, le signal de courant prend le chemin de la résistance la plus faible et c'est dans le nœud de terre virtuel de l'entrée inverseuse. Cela améliore considérablement les performances haute fréquence.

Andy aka
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Ceci est une réponse impressionnante. Surtout que je veux fournir une LED avec un signal PWM AC de fréquence considérablement élevée (environ 21 kHz)

jumpingwires

@jumpingwires vous serez probablement ok à 21 kHz avec un amplificateur de tension. Il suffit de lire la DS pour le PD et de voir sa capacité et de déterminer combien cela ralentira les bords.

Andy aka

- fera l'affaire, merci pour vos conseils supplémentaires. revoterait, si je pouvais remonter les commentaires: D

jumpingwires

Vous pourriez noter que ce n'est pas seulement une question de vitesse - c'est une question de vitesse à faible courant. À des courants élevés (ou des niveaux de lumière élevés), la résistance de détection / transimpédance peut être faible et le circuit résultant répondra rapidement. En fait, les capteurs laser à très haute vitesse utilisent un PD AC couplé à une charge de 50 ohms, et des réponses dans la gamme des GHz sont obtenues. Prend cependant beaucoup plus de lumière.

WhatRoughBeast

@WhatRoughBeast Ajout intéressant, merci pour votre commentaire.

jumpingwires

Votre ADC a une impédance d'entrée d'environ 10 000 ohms. Cela influencera considérablement votre signal dans le cas sans ampli-op. (C'est un euphémisme: il vous restera environ zéro signal)

rew
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-2

En instrumentation, nous utilisons l'amplificateur opérationnel pour éviter les chutes de tension, l'amplificateur opérationnel est supposé avoir une impédance d'entrée infinie (théoriquement), donc pour transformer le courant de la photodiode en tension nous utilisons en général cette méthode pour éviter les chutes de tension. vous pouvez également utiliser la deuxième configuration, mais vous aurez une grosse chute de tension qui implique une perte massive des informations capturées par la photodiode

Imad Eddine Mokhtari
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Est-ce que la quasi-totalité de la tension ne chuterait pas au-dessus de la grande résistance qui forme un circuit avec la photodiode? N'est-ce pas ce que nous voulons? Actuellement, je ne vois pas où la perte d'informations se produirait, ni pourquoi une chute de tension est mauvaise ici.

jumpingwires