Banda Passante

[MarcoD]

50 W; VR = 5 V; l = 850 nm; Ip = 800 mA...

L'ho notato solo ora è ho controllato sul data sheet: sono 800 uA !! 1000 volte di meno !!!

[Sedra]

@ SandroCalligaro: Ottimo, chiarissimo... molte grazie!

@MarcoD: Innanzi tutto ti ringrazio ancora per la risposta, poi andando per ordine:
1) Mi spiegheresti cosa significa più nel dettaglio correggere successivamente la risposta dell'amplificatore?
2)Il progetto sarebbe un amplificatore per fotodiodo a transimpedenza e simularlo con pSpice. La corrente fotogenerata va da qualche nA a qualche decina di microA. Il guadagno dovrebbe essere dell'ordine dei volt.
Per il resto poi come dici tu, l'opamp dovrebbe essere in grado di lavorare almeno nella stessa gamma delle frequenze del fotodiodo, eventualmente sacrificando un po' il guadagno... in effetti non essendo molto esperto nel campo non saprei come muovermi anche in termini di scelta dell'opamp. Per il momento il BPX65 è connesso (a transimpedenza) a un TL065 della TI.
Ho svolto già numerose simulazioni DC Sweep e Bias point e fin qui tutto ok, i risultati corrispondono alle aspettative. I problemi nascono quando simulo in alternata... i grafici che escono fuori collegando un generatore di corrente in alternata non sono pr niente quelli di un passa basso (come dovrebbe essere giusto?)
3) Sorry per i valori sbagliati riportati in precedenza, non farò mai più il copia e incolla!
4) Se pensate sia utile che vi riporti il grafico della simulazione non avrei problemi a postarvelo. Basta copiare e incollare o serve una procedura particolare?

[Sedra]

Aggiornamenti. Ho simulato in AC Sweep con pSpice con il generatore di corrente in alternata con valore di picco 1microA e una resistenza di feedback Rf=100KOhm sull'opamp a transimpedenza TL07 e sono riuscito ad ottenere un risultato un po' più normale rispetto a quelli incomprensibili di prima (probabilmente settavo male qualcosa...).
Le domanda è possibile che con solo il generatore di corrente in alternata collegato al Tl071 e la Rf a 100kOhm ha già una così corta banda di frequenza?? ...cosa si può fare per aumentarla considerato che il fotodiodo di cui la corrente deve amplificare come noto copre una banda di 29 MHz?

[MarcoD]

Il TL071 NON va bene , perché ha un guadagno in continua di 200000 (200 V/mV) e un
prodotto guadagno per banda passante di 3 MHz (GBW 3MHz) (ossia a 3 MHz il guadagno di 200000 si riduce a 1); questo lo acquisisci già leggendo il data sheet del componente.
Devi cercare un operazionale con un guadagno minore ( Per esempio 100 ) e di conseguenza con una banda maggiore. Non ne conosco e non swono interessato a cercarli.
Forse non ti serve un accoppiamento in continua, ma accoppiare in AC con un condensatore, tanto mica devi fare un misuratore di intensità media di luce !
Probabilmente con un amplificatore a singolo transistor a emettitore comune ottieni il guadagno voluto (ma che guadagno vuoi ?? Tu vuoi avere in uscita una tensione di circa 4Vpp per interfacciarti con un circuito logico? Se non hai un obiettivo chiaro perdi solo tempo nella simulazione.
Qualcuno più esperto di me può fornire un suggerimento migliore.
Un altro spunto: copia !! Cerca nelle "application note" del fotodiodo un circuito suggerito dal costruttore per interfacciare il fotodiodo. Piuttosto che reinventare (male e per tentativi) la ruota esamina quelle già costruite .

[Sedra]

Buongiorno e molte grazie per le utilissime infos
Allora, lo scopo vero del progetto sarebbe la cancellazione della corrente di buio (cosiddetta dark current) di UN fotodiodo (potrebbe essere, quindi, in teoria, anche il fotodiodo ad essere sostituito con un altro con una BW più corta, visto che le specifiche di progetto non ne impongono uno in particolare.. ma questo non so quanto abbia senso). Questa tuttavia è un'altra parte del progetto che ho già curato. L'ultima parte del progetto era appunto quella di come amplificare al meglio la corrente fotogenerata tenuto conto delle specifiche, che come spiegato sono relativamente flessibili (in quanto a componentistica).
Mi metto subito al lavoro esaminando quindi le soluzioni da te proposte. La soluzione a singolo transistore che tu proponi si baserebbe su un BJT CE dove la corrente fotogenerata verrebbe accoppiata sulla base per poi prelevarla sul collettore sottoforma di tensione amplificata? Pensi che ciò mi assicurerebbe il guadagno necessario per arrivare ai volt in uscita (con almeno qualche nanoampere di corrente fotogenerata) e la BW necessaria per il corretto funzionamento del fotodiodo?

[SandroCalligaro]

Fai attenzione, hai usato il termine "guadagno" in vari casi, con significati diversi:
- guadagno di tensione dell'opamp, quando parli di GBW
- guadagno corrente-tensione (dalla corrente del fotodiodo alla tensione di uscita dell'opamp
- addirittura hai scritto "un guadagno dell'ordine dei volt", mentre è l'uscita desiderata nell'ordine dei volt
Scusa la pignoleria, ma essendo un esercizio...

Secondo me devi prima di tutto scriverti bene tutti i dati del problema: range di ingresso e uscita, banda passante, accuratezza (o per lo meno questa devi tenerla in considerazione nella scelta dell'opamp, considerando ad esempio le correnti di offset). La banda mi sembra il requisito minore, se si tratta di misurare una DC (la dark current).
Stai attento anche alle correnti di bias dell'opamp, visto che magari ti occorreranno resistenze alte. Legato al valore di resistenza ci sarebbe anche il rumore termico (quindi, dal punto di vista teorico, meglio resistenze piccole, purché non si dissipi troppo).
Un altro parametro di cui tener conto nel caso in cui sia importante la precisione in DC è la deriva dell'offset con la temperatura.
Un buon compromesso tra banda ed accuratezza dell'offset, che usiamo spesso, è l'OPA365 di TI.

PS: in alcune delle configurazioni per convertire la corrente del fotodiodo in tensione, non mi sembra così banale dire quale sia il guadagno di tensione, per calcolare se si sta dentro il GBW...

PPS: visto che, suppongo, nel tuo caso l'accuratezza è importante, lascerei stare configurazioni artigianali con dei BJT, visto che con gli opamp il produttore ti assicura delle prestazioni in modo molto preciso.

[Sedra]

Ciao Sandro, grazie per gli utilissimi consigli, ne farò tesoro; inoltre scusa la mia imprecisione nella definizione del guadagno mi ritrovo perfettamente in quello che hai detto

[SandroCalligaro]

Sono contento che sia stato utile, comunque non volevo essere pedante, era solo per fare chiarezza