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eigenbau:photodiodenverstaerker_20_mhz [2013/11/22 15:00] – [Bilder] altes Bild auskommentiert kmk | eigenbau:photodiode:photodiodenverstaerker_20_mhz:start [2019/02/18 21:41] – [Schaltungsprinzip] kmk | ||
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==== Ziel ==== | ==== Ziel ==== | ||
- | * Bandbreite 10 MHz bis 30 MHz. | + | * AC-Bandbreite 10 kHz bis 30 MHz. |
* Ein wenig empfindlicher Ausgang für den niedrigen Frequenzbereich bis 10 kHz | * Ein wenig empfindlicher Ausgang für den niedrigen Frequenzbereich bis 10 kHz | ||
* Möglichst wenig Rauschen | * Möglichst wenig Rauschen | ||
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Die Operationsverstärker benötigen eine zur Masse symmetrische Versorgung. Diese Spannungen können alternativ direkt von außen zur Verfügung gestellt, oder sie werden aus einer einzelnen, mehr als doppelt so großen Spannung erzeugt. Zwischen den beiden Methoden kann mit einem Jumper entschieden werden. | Die Operationsverstärker benötigen eine zur Masse symmetrische Versorgung. Diese Spannungen können alternativ direkt von außen zur Verfügung gestellt, oder sie werden aus einer einzelnen, mehr als doppelt so großen Spannung erzeugt. Zwischen den beiden Methoden kann mit einem Jumper entschieden werden. | ||
- | Eine Versorgung aus einer Spannung hat den Vorteil, dass man mit einem Steckernetzteil eauskommt. Ein langsamer Operationsverstärker erzeugt dann das Mittenpotential. Das Potential des Netzteils wird so verschoben, dass das Mittenpotential symmetrisch zur Schirmung der Ausgangsbuchse liegt. Damit das klappt, muss der Photodiodenverstärker das Steckernetzteil exklusiv für sich haben. Es ist also nicht möglich, mehrere Verstärker mit einem Steckernetzteil zu betreiben, auch wenn das von der Menge des benötigten Stroms locker hinkommen würde. Diese Beschränkung gilt nicht für die Versorgugn | + | Eine Versorgung aus einer Spannung hat den Vorteil, dass man mit einem Steckernetzteil eauskommt. Ein langsamer Operationsverstärker erzeugt dann das Mittenpotential. Das Potential des Netzteils wird so verschoben, dass das Mittenpotential symmetrisch zur Schirmung der Ausgangsbuchse liegt. Damit das klappt, muss der Photodiodenverstärker das Steckernetzteil exklusiv für sich haben. Es ist also nicht möglich, mehrere Verstärker mit einem Steckernetzteil zu betreiben, auch wenn das von der Menge des benötigten Stroms locker hinkommen würde. Diese Beschränkung gilt nicht für die Versorgung |
==== Schaltplan ==== | ==== Schaltplan ==== | ||
* Die Source des Schaltplans ist auf der [[eigenbau: | * Die Source des Schaltplans ist auf der [[eigenbau: | ||
- | * Der Schaltplan im PDF-Format: {{: | + | * Der Schaltplan im PDF-Format: {{: |
==== Layout ==== | ==== Layout ==== | ||
Die Verstärkerschaltung ist in ein schwarzes Gehäuse aus Aluminium-Druckguss eingepasst (Typ Hammond 1590LLBK, 50 x 50 x 25 mm). | Die Verstärkerschaltung ist in ein schwarzes Gehäuse aus Aluminium-Druckguss eingepasst (Typ Hammond 1590LLBK, 50 x 50 x 25 mm). | ||
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[{{eigenbau: | [{{eigenbau: | ||
==== Gehäuse ==== | ==== Gehäuse ==== | ||
- | + | | |
- | + | <note important> | |
- | | + | |
==== Bilder ==== | ==== Bilder ==== | ||
/* {{eigenbau: | /* {{eigenbau: | ||
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</ | </ | ||
+ | |||
+ | |||
+ | ==== Ideen für weitere Versionen ==== | ||
+ | - Eine Version mit einem [[http:// | ||
+ | - Eine Version, die schon Femtowatt an Licht sinnvoll " | ||
+ | - Eine Version für die Differenz von zwei Photodioden | ||
+ | - Eine Version, bei der ein Signal auf ein zweites normiert wird. | ||
+ | - Eine Version mit möglichst scharfem Bandpass im MHz-Bereich | ||
+ | - Eine Version mit möglichst scharfem Bandpass im KHz-Bereich | ||
+ | - Eine Version mit möglichst scharfer Bandsperre -- eventuell als alternative Bestückung zur Bandpass-Version. | ||
==== Meckerliste ==== | ==== Meckerliste ==== | ||
Dinge, die verbessert werden könnten.\\ | Dinge, die verbessert werden könnten.\\ | ||
(:no:: verworfen, :Ok:: in Arbeit, :ok:: im Schaltplan, aber noch nicht im Layout, :OK:: erledigt) | (:no:: verworfen, :Ok:: in Arbeit, :ok:: im Schaltplan, aber noch nicht im Layout, :OK:: erledigt) | ||
- | + | - Der Rückkoppelwiderstand R4 für die erste Verstärkerstufe im ac-Teil sollte etwas mehr Platz haben, damit er leichter getauscht werden kann. | |
+ | - Die Löcher für die Photodiode könnten/ | ||
+ | - Eventuell OPA657UB als ersten Opamp -- mehr Bandbreite, weniger Rauschen, mehr teuer | ||
+ | - Eventuell AD8065 als ersten Opamp. -- höhere Versorgungsspannung, | ||
+ | - LMH6609 im AC-Teil? | ||
+ | - Womöglich wäre es besser, keine Masse-Ebene beim Transimpedanz-Verstärker zu haben. | ||
+ | - Die Rückkopplung des Transimpedanz-Verstärkers könnte noch direkter über die Rückseite der Leiterplatte erfolgen. | ||
+ | - Eventuell Footprint SOT23-5 für die Opamps im schnellen Pfad für noch weniger Streukapazität | ||
+ | - Eine Induktivität auf dem Weg zum DC-Verstärker. | ||
+ | - Zwei Stufen für die DC-Verstärkung? | ||
+ | - (noch) bessere Filterung der Versorgungsspannung. | ||
+ | - Beim Gehäuse sollte die Aussparung für die Steckverbinder etwa einen Millimeter tiefer ausfallen | ||
+ | - :OK: Die seitlichen Einpressmuttern sollten tiefer gelegt werden. | ||
[[eigenbau: | [[eigenbau: |