Amplificator de transimpedanță

[[email protected]]

De ce ar fi in scurciruit?

 

[gsabac]

Pe schema se vede ca semnalul de la fotodioda PIN nu ajunge le intrarea amplificatorului, deoarece este scurtcircuitat la masa de conexiunea A-B

 si tensiunea de polarizare este pusa la masa de aceesi conexiune si fotodioda este pe dos, caci asa cum este, daca eliminati scurtul, tensiunea va fi

 ca la o dioda cu GaAS polarizata direct, de circa 1 volt si ceva.

  

Ce rost are amplificatorul de transimpedanta, daca tot curentul "fotonic" este absorbit de dioda polarizata direct si nu ajunge la intrare?

 

@gsabac

[[email protected]]

Okay.si prin schimbarea polarizarii diodei, nu va mai fi in scurtcircuit?

 

[Craciun]

@Dragos,

Scurtul ala e din desenatul gresit al schemei.

Trebuie indepartat manual din schema , ptr ca modelul diodei sa functioneze.

Polarizarea e o alta chestiune.

[[email protected]]

Va salut,

 

Va multumesc pentru feedback-ul oferit.Asa, modelul echivalent al fotodiodei,pe care l-am atasat, amplificatorului de transimpedanta, este conform documentatiei.Cum ar trebui sa procedez mai departe, pentru a elimina acel scurtcircuit,fiindca m-am luat dupa documentatie?

 

Va multumesc mult,

Dragos.

[Craciun]

@Dragos,

Editezi schema si stergi conexiunea indicata de @gsabac dintre punctele A si B, practic dai delete la firul ala dintre A si B si apoi salvezi din nou schema.

Cu polarizarea inversa a diodei trebuie sa conectezi inversat punctele A si B, conexiunea modelului de dioda ce vine acum la pct A trebuie conectata in pct B si ce vine la B acum conectezi la pct A.

Editat Iunie 15, 2020 de Craciun

[[email protected]]

Va salut,

Va multumesc

Aceasta este forma finala.Mai trebuie anumite modificari?

Editat Iunie 15, 2020 de [email protected]

[gsabac]

Este foarte bine, nu mai trebuiesc modificari, trebuie doar ca simularea sa urmareasca amplificatorul de transimpedanta,

 adica sa porniti de la curentul "fotonic" al fotodiodei PIN cu InGaAs si sa ajungeti la tensiunea de iesire in OUT.

 

@gsabac

[[email protected]]

Si acesta este graficul.Dar, nu stiu cum as putea rezulta  si intrapolarea semnalului sinusiodal de la iesire, cu raspunsul dreptunghiular, cum ati facut dvs.(Am gresit ceva la grafic, revin imediat)

 

Editat Iunie 15, 2020 de [email protected]

[[email protected]]

Va salut,

Acesta ar fi semnalul.Dar, nu stiu cum as putea rezulta  si intrapolarea semnalului sinusiodal de la iesire,de la amplifactorul de transimpedanta cu raspunsul dreptunghiular, cum ati facut dvs.

 

[[email protected]]

Va salut,

 

Ati putea va rog urca sursa  cu schema respectiva, facuta in simulatorul S.P.I.C.E LTspice?

 

Va multumesc mult,

Dragos.

[gsabac]

Ar fi normal sa postati fisierele de simulare si separat pe schema valorile, denumirile componentelor si modelului fotodiodei PIN,

 altfel despre ce vorbim, ca ati facut totul neinteligibil. Cine este  I(D3)/PG(I2), D3 nici nu exista, care este generatorul de curent si cum se defineste,

 care este tensiunea de iesire V(Out) la iesirea din Q3.

In legatura cu graficul din LTspice, programul permite afisarea oricator curbe pe aceeasi diagrama cu un simplu click si a altor curbe suplimentare definite prin relatii

 matematice intre ele. 

Click pentru marire.

     

 

In diagrama de culoare mov am pus un semnal ideal al generatorului marit de 6000 de ori, adica aproximativ +/- 50uV. Voltii sunt echivalati

 cu W/m2 prin relatia de curent din model si curbele grafice din PDF. Cu verde este tensiunea de iesire in mV rezultata ca urmare a functionarii

 amplificatorului de transimpedanta si nu este o sinusoida, este un semnal "dreptunghiular" cu frecventa de de circa 20MHz

si fronturi de circa 8nS. Ma intreb de  ce vi se pare o sinusoida, cand este clar un raspuns calibrat, cu supracresteri foarte mici,

realizat cu ajutorul condensatorului de compensare de pe bucla de reactie negativa. La 1MHz cat folositi dvs. normal ca vi se pare ca este

un semnal dreptunghiular ideal, dar nu este, are si el fronturi si supracresteri.

 

Succes!

 

@gsabac

[[email protected]]

 De fapt asa este, cum spuneti dumneavoastra.Toate informatile luate pana acum sunt din aceaste lucrari/surse mai bogate in informatii, pe baza subiectului ales   https://www.mobt3ath.com/uplode/book/book-42101.pdf si https://www.hamamatsu.com/sp/ssd/doc_en.html , dar si alte documentatii mai mici conexe.Respectiva formula este de la raspunsul fotodiodei, o formula translata intr-o forma mai usoara, asa cum se reiese din prima lucrare, o carte/lucrare din ramura optoelectronicii.Dioda D3, este prima dioda, imediat o sa redenumesc componetele.Diagramele prin ce relatii matematice au fost definite,sau ati pus doar sondele pe schema in punctele critice de operare de masurare a a parametriilor electrici? 

[gsabac]

Documentatii ca documentatii, dar

inainte de a posta fisierele LTspice va rog sa postati modelulsi numele fotodiodei cu InGaAs, din schema dvs. ca sa il introduc in schema,

ar trebui sa arate cam asa:

    .MODEL XXXXXXX D (IS=50P RS=.132 N=2.41 BV=32 IBV=.15U CJO=9P VJ=.75 M=.5 TT=504N)

Modelul de exemplu este pentru o fotodioda cu siliciu,

bineinteles modelul Gummel-Poon are mai multi parametri, dar punetii pe ai diodei folosite, iar elementele parazite din model le adaug eu,

dupa documentatie.

 

@gsabac

 

[[email protected]]

Va salut,

 

Spre surprinderea mea am gasit in libraria MicroCap 12 o fotodioda SFH2400 care are ca model urmatoarea sintaxa

Probabil denumirile parametrilor vin de la sens=sensibility  res=responsivity  si lens=lens(in traducere lentila/obiectiv(ceea ar ar putea sa aiba legatura cu aria suprafetei a lentilei de la fotodioda)).

 

*** 11/8/2011
.subckt SFH2400 Opt_In+ Opt_In- Cath Ano
+params: SENS=100 resp=7e-5 lens=1
G001 2 Ano Opt_In+ Opt_In- {SENS*resp*lens}
D1 Ano 2 F62L
Rs 2 Cath 0.5
.model F62L D(IS=6.5e-12 N=1 IKF=9e-6 Cjo=10.71p M=0.3736 Vj=0.2384 BV=120)
.ends

 

Si alta fotodioda  SFH 401 dar din materiale semiconductoiare ca  GaliuArseniu(GaAs) cu modelul

 

 

        
*** 10/28/2008
.MODEL SFH401 D        
+    IS=    2.70E-16
+    N=    1.411521646
+    RS=    1.31456262
+    IKF=    0.472772212

 

Eu as lua in considera primul model al fotodiodei, fiindca in are mai multi parametri ce caracterizseaza parametrri fotodiodei Is= curentul, N= emisia de coficienta a  particulelor, etc.Rolul pentru bornele plus si minus creca are legatura cu sursa,eu am incercat s-o pun, dar imi da o eroare cu isolation extrem ground

Ceva de genu -- 

""The most common causes of singularities are structural and are caused by voltage loops and missing paths to ground..""Desi are legaturile necesare si  ground.

 

 

https://ibb.co/L0VnZQ5

 

Pana acum nu am gasit cu InGaAs(Indiu-Galiu-Arseniu)

 

 

Editat Iunie 18, 2020 de [email protected]