タグ付けされた質問 「photodiode」

フォトダイオードは光を電流に変換します。



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ダイオードの順方向降下とLEDの順方向降下
ダイオードの順方向電圧降下は約0.7ボルトであると常に言われています。LEDはダイオードでもあるのに、なぜ約3ボルトの大きな順方向電圧降下があるのですか? このより高い電圧降下を説明するLEDのモデルは何ですか?

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フォトダイオードの電圧が「跳ね返る」のはなぜですか?
以下に示すように、BPW-21フォトダイオードをセットアップしました。 フォトダイオードは、発振レーザービームによって作動します。レーザービームがフォトダイオードに当たると、ポイントAでクリーンな+ 5Vから0Vへの移行が得られ、レーザーがフォトダイオードから移動すると0Vから+ 5Vへの移行が期待されます。しかし、実際にオシロスコープで取得するのは、予想される電圧に落ち着くまでに数百マイクロ秒続く0Vから+ 5Vの複数の遷移です。トレースの例を以下に示します。 私の質問:ポイントAの電圧が「跳ねる」のはなぜですか?期待値に落ち着く前に、電圧が+ 5Vから+ 5Vの間で跳ね返るようにフォトダイオードで何が起こっているのでしょうか?何か案は アビシェーク

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フォトダイオードの接続方法は?
周囲の可視光(380 nm〜750 nm)を測定する回路を設計しようとしています。精度はそれほど重要ではありません。 フォトダイオードを見てきましたが、どのように接続するのかわかりません。 回路に次の要件が必要です。 低電力 精度が低い 低コストのフォトダイオード(例:digikey) uCのAD変換信号 回路にフォトダイオードを備えたある種の分圧器を考えていましたか?次に、これをオペアンプに接続してから、uCのADピンに進みます。
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オーディオ回路のノイズを低減(光ピックアップ+オペアンプ)
LM741オペアンプに接続されたフォトダイオードを使用して光ピックアップを構築しています。私の回路はこれに似ています: オペアンプの出力後にパッシブハイパスフィルターを追加したことを除いて、DCを排除します(V-およびV +としてそれぞれ0Vおよび+ 12Vを使用しているため)。私はRf = 500Kオームを使用しています(この方法は多すぎますか?)。さらに、光源として機能するフォトダイオードに隣接してLEDがあります。LEDは5Vで動作し、オペアンプは12Vで動作し、どちらもPC電源から供給されます。フォトダイオードとLEDは、2mのギターケーブル( "PL")を使用して回路に接続されます。 フォトダイオードを照らす光の強度を変調すると、回路が機能してオーディオ信号が生成されますが、問題は信号に非常にノイズが多いことです。2種類のノイズが聞こえます/表示されます: ノイズの多いエレキギターのピックアップに似た電気ノイズ。これは、周囲の電磁ノイズを収集する長いケーブル(またはフォトダイオードとLEDが接続されているケーブルの先端)に起因していると思います。このノイズは、フォトダイオードに光が当たっていなくても、常に存在しています。 別のノイズは、信号が生成されたとき、つまり光の強度を変調したときにのみ存在します。私のゲインが非常に高いので、それは熱雑音を増幅した結果だと思います。 何が最善のアプローチであるか、つまり、ノイズを除去するためにどこから始めればよいかを知りたいです。 ソースでのS / N比を改善します。つまり、物理的条件(周囲の光、フォトダイオードの位置の精度など)を最適化します。 別の回路を使用する-Webで多くの提案を見て、最も単純なものから始めました。 別のオペアンプを使用して、オーディオのプリアンプとしてより適しています。 ピックアップ自体のシールドを改善し、電磁環境ノイズを排除します。 PCの電源の代わりに電池を電源として使用しています(おそらく、ノイズの一部が主電源から発生していると思います)。 上記のどれでもない場合、あなたの提案は何ですか?

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SFH235 IRフォトダイオードを正しく使用する方法?
私はSFH235 irフォトダイオード(データシートはここにあります)とエレクトロニクスの基本的な知識しか持っていません。 フォトダイオードをArduinoに接続したい(グランドプランは、irダイオードを追加して距離センサーを構築することです)。 フォトダイオードは電流を生成することを理解しています。また、フォトダイオードに当たる光が強いほど、より多くの電流を生成します。 フォトダイオードが接続されているのと同じ方法でフォトダイオードを接続する回路図を見てきました。他の人はそれを「オペアンプ」に接続します(なぜですか?)そして、それは私が電流を増幅する必要があると言っている記事でもあります。回路にコンデンサが追加されているのを見たこともあります。 私のアプリケーションにとって正しい方法はどれですか?フォトダイオードをArduinoのアナログ入力(電圧を測定する)に接続するにはどうすればよいですか?

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この回路でオペアンプを使用して1Vを超える電圧出力を生成するのはなぜですか?
オペアンプ回路の(ノイズやその他の重要な要素に関して)どんな利点があるのでしょうか。 フォトダイオードと抵抗のみで構成される回路上に保持されます(抵抗は電圧(V)がある場所に配置する必要があります): 数学は同じでなければなりません: Uout∝R∗IphotodiodeUout∝R∗Iphotodiode U_{out} \propto R * I_{photodiode} 私はあなたのアイデアが何であるか知りたいです。 PS:フォトダイオード電流に比例する電圧をµCのADCに渡す回路を使用したいと思います。

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非補償オペアンプを線形領域に保つ方法は?
バックグラウンド トランスインピーダンスアプリケーションの場合、オペアンプを線形領域に保ち、オペアンプの飽和とオーバードライブ回復を回避する必要があります。 これは、ユニティゲインの安定したオペアンプを使用する場合、簡単な自動ゲイン制御回路で実行できます。 この回路のシミュレーション – CircuitLabを使用して作成された回路図 ダイオードがオンになると、閉ループ応答は同じ帯域幅を維持しますが、その大きさは減少します。高周波フィードバック係数Cfeedback /(Cfeedback + Cin)は1に近づきますが、オペアンプはユニティゲインが安定しているので問題ありません。これをOPA656で実装しましたが、うまく機能します。 これは、非補償アンプでは機能しません。高周波フィードバックが多すぎると発振します。私はこれをOPA846で見ました。 質問 トランスインピーダンスアプリケーションで、非補償アンプを線形領域にどのように維持しますか? 以下の回路のシミュレーションを試みましたが、追加の入力容量を切り替えると高周波フィードバックが減少することを期待していますが、結果は良くありません。 この回路をシミュレート 回路図のコンポーネント値は、実際の回路で使用しているものではありません。それらは回路の説明を簡単にするために丸い値です。たとえば、ダイオードがオフのときの最初の回路の高周波フィードバック係数は1/101です。実際のコンポーネントの値は、安定性の端に近い最大速度に調整されていますが、ボードの寄生成分のため正確にはわかりません。質問の邪魔になるでしょう。

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フォトダイオードとADCを使用した光レベルの測定
ATMega168のADCを介してフォトダイオードを使用して光レベルを測定しようとしています。マイクロコントローラーコードは適切に機能しています(ピンの値を測定し、それをLEDの明るさとして報告します)が、フォトダイオードが光レベルに依存する電圧を報告するのに問題があります。 オペアンプ(ここ)でこれを達成できると思いますが、可能であればオペアンプなしでこれを実行できるようにしたいと思います。5ボルトの電源があり、フォトダイオードに0から5ボルトの値を出力させたいのですが。この目的のためにアンプを必要としない巧妙な回路はありますか?この目的のためにフォトダイオードを使用する方法を知りたいので、この質問をしています(LDRを使用したくない)。ありがとう! 編集する そうそう、これが私が使っているフォトダイオードのデータシートです。

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低ノイズトランスインピーダンスアンプ(TIA)-フィードバックコンデンサを追加すると、電圧ノイズのピークが発生するのはなぜですか。
弱い光信号を検出するための低ノイズトランスインピーダンスアンプ(TIA)に取り組んでいます。目標は、10〜20nV / rtHzの白色電圧ノイズフロアで10MHz帯域幅を達成することです。私は、FGA21フォトダイオードとOPA847オペアンプを使用しており、光伝導モードで動作する10kΩフィードバック抵抗を備えています。 主な仕様は次のとおりです。 ゲイン帯域幅積:GBW = 3.9GHz 入力電圧ノイズ:e_n = 0.85nV / rtHz 入力電流ノイズ:i_n = 2.5pA / rtHz フォトダイオード容量:C_d = 100pF @ 3Vバイアス PCBの設計は、推奨されるレイアウト手法(トラック長の最小化、オペアンプの下のフィードバックコンポーネントの通過、グランドプレーンからの影響を受けやすいトラックの分離など)の多くに従いました。さらに、電源はデカップリングコンデンサを使用して厳しくフィルタリングされ、OPA820オペアンプは出力をバッファリングするために使用されました。 2つのノイズスペクトルが取得されました。1つはフィードバック容量が開いたままで、もう1つは1.5pFに設定されています。 破線は、対応する理論上のノイズ曲線を表しています。明らかに、コンデンサはノイズのピークを広げて周波数をシフトさせます。これは、フィードバックコンデンサがトランスインピーダンスゲインを減衰させ、高周波ノイズを低減することを示唆する理論と矛盾します。 これをさらにテストするために、フォトダイオードなしで回路を構築しました。代わりに、100pFのコンデンサを追加してダイオードの接合容量を模倣し、ノイズ測定を再度行いました。 この回路では、フィードバックコンデンサを追加すると、理論で予測されているのと同様にノイズが減衰し、接合容量と電流源の単純なフォトダイオードモデルが完全に正確ではない可能性があることを示唆しています。ただし、文献を検索しても、このモデルの制限についての議論はまだ見つかりませんでした。また、この動作の例も確認していません。 それで、誰かがこの問題に遭遇したことがあるのか​​、または単一のコンデンサの追加が理論と実験の間に大きな格差を引き起こしているのかを理解できるのだろうか? (回路図がないことをお許しください。私は新しいユーザーであり、現時点では質問ごとに2つのリンクしか添付できません) 編集:フォトダイオードを備えたTIAのPCBレイアウトは次のとおりです。 これが回路図です(オペアンプ間のローパスフィルターが使用されておらず、コンデンサーが開いたままになっていることに注意してください)。 編集2:上記の回路図では、フォトダイオードが逆バイアスされていないことに注意してください。正しいバイアスではんだ付けされていることが示されているすべてのノイズスペクトルで

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15MHzフォトダイオードPCB、フィードバック要求
2層15MHzフォトダイオードアンプボードを開発しました。最初のステージは、AD8065を使用したトランスインピーダンスアンプです。2番目のステージは、電流フィードバックアンプTHS3091を使用しています。電力は、セミレギュレートされたソースからJ2にオフボードで供給される+/- 12Vであり、いくつかのLDOを使用して「純粋」になります。 Ad8065データシートの式を使用すると、図に示すフィードバックループを使用して少なくとも15MHzの帯域幅を取得できるはずです。PCB: このPCBでいくつかの珍しいことを行いましたが、いくつか質問があります。 1)データシートの提案により、グランドプレーンを切り取りました。これらのオペアンプの高インピーダンス入力ノードは、浮遊容量の影響を特に受けやすくなっています。同様の設計はTIでも見られ、オペアンプの入力ノードからグランドを切り離しています。これは、電流フィードバックオペアンプでも標準的な方法のようですので、THS3091でも同じカットを行いました。 地面によって作成される「ループ」がなくなるように地面を切り取ったことに注意してください。これは正しいですか?コンデンサでそれらをステッチすることは賢明でしょうか? 2)浮遊表面電流からTIAを保護するために、TIAの反転入力の周りにガードトレースを追加しました。フォトダイオードの短絡電流が1uAなので、これを行ったので、10-100nAレベルで使用すると思います。OSH-parkを使用しているので、手動でソルダーマスクを削除する必要がありますが、それで問題ありませんか? 3)R7が存在する必要があるかどうかはわかりません(このデザインの一部を同僚から継承しました)。R4 / R9は確かに最小の入力バイアス電流のバランスをとっていますが、R7が何をしているのか全くわかりません。インピーダンス整合のようですが、ここのトレースは非常に短いので、重要ではないと思いますか? 4)C3とC4に関して、指定された値はありませんが、これらはオペアンプの入力に見られる静電容量と等しいはずだと思いますか?繰り返しますが、私が受け継いだものです。それ以外の場合、デザインは私にとって意味があります。 設計とPCBに関するフィードバックはいただければ幸いです。 編集:もう1つ、バイパスコンデンサの配置はやや恣意的でした。ルーティングするときに、どのコンデンサがどれであるかを実際に追跡しませんでした。チップに最も近い最小のバイパスキャップを配置することを計画しています。

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フォトトランジスターまたはフォトダイオードを直列に接続する
速度測定装置を設計していて、30のフォトトランジスタを2列直列に使用したいと考えています。 ストリングは15mm離れており、個別のコリメート光源によって照明されます。各ストリングの出力は、ストリング内の1つ以上のフォトトランジスターがブロックされている場合、負のパルスになります。この出力はコンパレータに送られ、次にプロセッサに送られます。 さまざまなPDがブロックされていると、遷移の速度が遅く変化するという問題があります。これは速度測定に影響しています。立ち上がり時間は、数百マイクロ秒からミリ秒以上までさまざまです。最初のPDがブロックされるとすぐに、2つのストリングの反応時間が等しくなるように、コンパレータとプロセッサへの出力を作成できるように、各ストリングの出力にトランスインピーダンスアンプを配置することを検討しています。またはほぼ等しい。 2つのチャネルにTIデバイスOPA2380を選択しました。デザインにコメントをお願いします。うまくいけば、私が穴に落ちないようにできます。
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