Форум программистов, компьютерный форум, киберфорум
Блоки питания и аккумуляторы
Войти
Регистрация
Восстановить пароль
 
Рейтинг 4.73/22: Рейтинг темы: голосов - 22, средняя оценка - 4.73
ortovk1992
1

Инструментальный усилитель INA103

01.10.2017, 01:38. Показов 4393. Ответов 15
Метки нет (Все метки)

Добрый день, уважаемые участники форума, помогите пожалуйста разобраться со схемой!

Хочу подключить фотодиод к чувствительному инструментальному усилителю. Выбрал INA103, подключил фотодиод в трансимпедансном режиме.
Модель показывает очень большое усиление - триллионы раз, что скорей всего неправда ))

Не могу сообразить, как менять коэффициент усиления, так как ноги, отвечающие за него (RG+ и RG-) уже заняты.

Помощь в написании контрольных, курсовых и дипломных работ здесь.

Programming
Эксперт
94731 / 64177 / 26122
Регистрация: 12.04.2006
Сообщений: 116,782
01.10.2017, 01:38
Ответы с готовыми решениями:

Инструментальный усилитель AD8231 не хочет усиливать
Есть схема с инструментальным усилителем AD8231, который не удается запустить. Вроде все подключено...

Инструментальный софт
Что должно входить в релизную интегрированную среду разработки? Редактор исходника - это понятно....

"Усилитель"
С телефона Sakim идет моно канал... рассчитанный под один наушник... предложите, что можно сделать,...

Усилитель на 20 Вт
Привет! Подскажите пожалуйста какую-нибудь несложную схему усилителя на 20 Вт на два канала,...

15
0 / 0 / 0
Регистрация: 31.01.2013
Сообщений: 1,625
01.10.2017, 06:32 2
Нет, всё правильно, триллионы. Для преобразователя ток-напряжение некорректно говорить о коэффициенте усиления, т.к. на входе ток, а на выходе напряжение. Можно говорить о коэффициенте преобразования, выраженному в вольтах / на ампер. Для схемы на одном ОУ он будет равен сопротивлению обратной связи.

Инвертирующие входы соединены внутри с выходами входных ОУ резисторами 3к, поэтому их входное сопротивление теоретически равно 0, а практически будет тысячные доли Ом. Это точки виртуального нуля. Нет смысла подключать к этим точкам резистор, он ничего не меняет, а при низких значениях увеличивает погрешности. Коэффициент преобразования можно уменьшить, подключив снаружи резисторы обратной связи параллельно имеющимся внутри. Разумеется, увеличить его нельзя, т.к. внутренние резисторы неотключаемые.
0
0 / 0 / 0
Регистрация: 07.02.2106
Сообщений: 2,309
01.10.2017, 11:16 3
Слуш, я видел что фотодиод включают вместо сопротивления, задающего коэффициент усиления (Rg). А у тебя еще параллельно резюк. И таки да - там преобразование тока в напряжение. Так что на входе надо мерить ток в цепи, а на выходе - напряжение. И уже считать коэффициент.
0
ortovk1992
01.10.2017, 13:17 4
Спасибо! Просто нашел схему вот здесь http://romdomstor.org/news/8395-tochnyy ... telya.html

А бывают преобразователи ток-напряжение для инструментальных усилителей? Я просто уже подключал инструментальник AD620 к фотодиоду таким образом, работает нормально, только на каком-то одном фиксированном коэффициенте усиления. Как Ку менять произвольно - не пойму.
0 / 0 / 0
Регистрация: 07.02.2106
Сообщений: 2,309
01.10.2017, 23:47 5
С интегральным инструментальником наверное никак, т.к. Rf у него внутри спрятан и его не поменять. Разве что "поиграться" с сопротивлением обратной связи на выходе - оно часто может быть внешним. Но диапазон будет не велик.

Можно состряпать инструментальник из дискретных ОУ - тогда там полный простор. Или включить фотодиод по классической схеме с одним операционником.

А вообще инструментальники классически используют в качестве усилителей для термопары например, или для съема сигнала с трансформатора, или для резистивного моста. Как-то так. А вот ток с фотодиодов обычно усиливают чем-то типа OPA128 и AD549 - посмотри даташиты на эти микросхемы: там есть много разных примеров включения. В том числе и для фотодиода.

И дело вот какое: обычно инструментальные усилители очень точны и малошумящи в плане напряжения. А вот по токам - там обычно и токи утечки велики, и шумы токовые сильные. А для фотодиода это критично - так как там значение имеет именно ток. Потому для точных фотометров применяют усилители с фемтоамперными входными токами и очень малыми токовыми шумами.
0
ortovk1992
03.10.2017, 07:02 6
Спасибо, очень толково разъяснили!
Нашел ADA4530-1ARZ-R7 - 20 фемтоампер. Как думаете, он еще лучше? Он просто в чипе-дипе есть.

Подскажите, а токовый шум каким параметром обозначается? Чтобы в даташитах посмотреть. Я пока новичок совсем.
ortovk1992
03.10.2017, 17:20 7
Кстати, подскажите пожалуйста. А в качестве датчика что лучше использовать? Фотодиод или фототранзистор? Или фоторезистор?
Фотодиоды вроде как шумят меньше. У фототранзисторов чувствительность в сотни раз больше, но большие шумы, точную фотометрию ими не сделать. Фоторезистор - ни то, ни сё.
Это правда?
0 / 0 / 0
Регистрация: 07.02.2106
Сообщений: 737
03.10.2017, 22:33 8
Цитата Сообщение от ortovk1992
А в качестве датчика что лучше использовать? Фотодиод или фототранзистор? Или фоторезистор?
Это смотря, что представляет собой задача.
Что требуется ловить? Чрезвычайно слабые световые потоки? Отдельные кванты? Свет звезд?
Обсуждал этот вопрос здесь:
0
ortovk1992
03.10.2017, 23:25 9
Cлабые световые потоки от оптоволокна.
0 / 0 / 0
Регистрация: 07.02.2106
Сообщений: 2,309
04.10.2017, 00:38 10
Вот для фоторезистора нужен измерительный мост. С мостом лучше использовать инструментальный усилитель.
А вот для фотодиода нужно как раз операционник с малыми входными токами и токовыми шумами. Конкретно для ADA4530 в даташите информация по шумам содержится в секции NOISE PERFORMANCE. Конкретно для тока: Current moysi density

Что лучше: фоторезистор или фотодиод - решать исключительно исходя из задачи. Если требуется высокая скорость - то скорее фотодиод. Хотя сейчас и фотодиоды, и фоторезисторы есть в очень большом разнообразии. Так всех характеристик в голове не удержишь.

P.S. Про фемтоамперные операционники: их можно спалить просто касанием пальца. Потому надо и меры защиты предпринять (антистатические браслеты, заземление паяльника и паяемого девайса) и даташит упорно прочитать по поводу правильной разводки платы и т.п.
0
ortovk1992
13.10.2017, 04:19 11
Спасибо всем за советы!

Я так понимаю, надо правильно согласовать фотодиод и операционник. Чтобы темновой ток фотодиода и входной ток операционника (и токовые шумы) были одного порядка.
Есть фотодиоды Hamamatsu с темновым током десятки фемтоампер. И операционники например OPA128, AD549, ADA4530 с входными токами тоже десятки фемтоампер.
И собственными токовыми шумами в единицы фемтоампер/vГц.
Как думаете, нормально будет?
0 / 0 / 0
Регистрация: 31.01.2013
Сообщений: 1,625
13.10.2017, 09:56 12
Думаю, тут тебе никто не ответит. Пробуй.
Кстати, не озвучена полоса частот.
(а не подойдет ли что-то готовое? SPDIF, трансмиттер от оптоволокна, считыватель от DVD).

Есть фемтоамперные операционники не очень дорогие.

LMC6082 10fa
LMP7721 20fa
LMC6482 20fa
LMC6032 40fa
LMP8100 100fa
OPA129 100fa
LMC6462 150fa
INA116 100fa
LMP7701 200fa
0
ortovk1992
13.10.2017, 18:03 13
Да цена шут с ней, как раз чем дороже, тем лучше.
Полоса пропускания очень маленькая, от постоянки до 200 герц.

Трансмиттеры и считыватели не нравятся тем, что они цифровые, либо есть сигнал, либо нет. У них требований особых нет, только если по скорости.
А я аналоговый сигнал смотрю, причем очень медленный.
0 / 0 / 0
Регистрация: 07.02.2106
Сообщений: 2,309
13.10.2017, 18:26 14
Цитата Сообщение от ortovk1992
Как думаете, нормально будет?
Проверено, нормально будет. Только если нужно "выжать" из деталей заявленные характеристики, придется учесть монтаж и его характеристики. Т.к. при фемтоамперных токах утечки по плате и корпусам деталей уже вносят существенный вклад. А потому есть куча разных способов (считай хитростей) чтобы разные утечки свести к минимуму, или например изменить область влияния (например "передвинуть" из области мультипликативного шума в область аддитивного шума).

Тут тебе и фторопласт вместо стеклотекстолита, и всякого рода экранирование и т.п. Если будут конкретные пожелания по схемотехнике - обращайся, есть некоторый опыт. Чем смогу - помогу.
0
0 / 0 / 0
Регистрация: 31.01.2013
Сообщений: 1,625
13.10.2017, 20:54 15
Вот есть неплохой готовый датчик: APDS-9007. Диапазон чувствительности от 3 люкс до 70к люкс, логарифмический выход, спектр - видимый свет. Про шумы ничего не сказано.
0
136 / 102 / 21
Регистрация: 15.11.2012
Сообщений: 597
20.10.2017, 03:17 16
Здравствуйте!
А скажите (также интересна эта тема), почему вы не учитываете тепловые/дробовые шумы резистора обратной связи?
Мой печальный опыт говорит (пока) о том, что именно они являются наиболее шумящими элементами таких схем или я что-то не так делаю?
0
IT_Exp
Эксперт
87844 / 49110 / 22898
Регистрация: 17.06.2006
Сообщений: 92,604
20.10.2017, 03:17

Помощь в написании контрольных, курсовых и дипломных работ здесь.

усилитель
Хочу сделать приборчик, которым можно слушать 3 фиксированные частоты, причем за пределами +/-3...

Усилитель Wi - Fi
Доброе время суток всем. Вкратце опишу ситуацию, работаю на тур корабле, покрытые вифи во всех...

Усилитель из 80-х
Недавно по случайному стечению обстоятельств мне достался усилитель videoton ea 6383 s вместе с...

Усилитель и...
нет, с линейной но круто задранной вверх а не такой как в обычном резисторе я немного не...


Искать еще темы с ответами

Или воспользуйтесь поиском по форуму:
16
Ответ Создать тему
Опции темы

КиберФорум - форум программистов, компьютерный форум, программирование
Powered by vBulletin® Version 3.8.9
Copyright ©2000 - 2021, vBulletin Solutions, Inc.