PD-Hobbs

• Bestückung für hohe Betriebsspannung
• Bestückung für maximale Bandbreite
• Bestückung für wenig Licht

• Beginn des Projekts: 2014
• Leichte Überarbeitung und Kleinserie: 2017

Aufwand für Nachbau:

Kim A. Weber, weber@iqo.uni-hannover.de

Kim Weber, Klaus Zipfel (Mg), Felix (QPORT), Étienne (VLBAI)

• Transimpedanzverstärker mit Nachbrenner
• Versorgung wahlweise mit einer, oder zwei Spannungen – angelehnt an PD-ac, aber mit mehr Filterung wie bei PD-MMIC
• Kaskode, Bootstrap, …
• Literatur:
  1. Artikel von Phillip Hobbs ()
  2. Buch von Phillip Hobbs ()
  3. Artikel bei analogictips.com: http://www.analogictips.com/transimpedance-amplifier-signal-noise/

• Der Schaltplan im PDF-Format
• Die Source des Schaltplans ist auf der Download-Seite des Wiki abgelegt.

• Abmessungen der Leiterplatte:
• Versorgung:
• Eingang:
• Ausgang:
• Anzeigen:
• Der Bestückungsdruck: pd-hobbs_layout.pdf
• Die Bestückungsliste: pd-hobbs_bom.pdf, pd-hobbs_bom.xls
• Die gezippten Gerberdaten für die Bestellung der Platine
• Die Source des Layouts im pcb-Format liegt auf der Download-Seite des Wiki.

1. Eine Test-Aufbau mit “Standardkerze” und wiederholbarem Messablauf entwickeln.
2. Betrieb an Batterie, um den Einfluss von Störungen durch die Versorgung abzuschätzen.
3. Wie stark lässt sich das Signal durch Schaltnetzteil-Rappeln beeindrucken? Hilft ein Netzfilter? Hilft Supply3?
4. Testweise ADA4817, oder AD8065 an Stelle von OPA656 erproben.
5. Kennzahlen ausloten:
   • maximale Bandbreite (in Abhängigkeit von der Photodiodenfläche – 0.2 mm² bis 100 mm²)
   • maximale sinnvolle Verstärkung
   • Noise-Equivalent-Power (in Abhängigkeit von Frequenz, Verstärkung. Photodiodenfläche)
   • Größenordnung der Drift bei Erwärmung

Was für die nächste Version zu tun ist: (: verworfen, : in Arbeit, : im Schaltplan, aber noch nicht im Layout, : erledigt)

1. Der erste OP (U1) hinter der Photodiode sollte ein ADA4898-1 sein, statt OPA656
2. Der Projektname ist nicht wirklich überzeugend (passt nicht zum Rest der Photodiodenverstärker und ist nicht wirklich sprechend) “PD-Hobbs”
3. Die xxx in der Bestückungsliste sollten einen Default-Wert bekommen.
4. Dokumentieren, welche Bauteile an den jeweiligen Fall angepasst werden sollten.
5. U3 sollte statt dem nervös sprunghaftem Rennpferd ADA4898 eine genügsame Schnecke mit wenig Offset sein OP07, oder OP27
6. Der DC-Anteil sollte nicht hinter, sondern vor dem R3 abgezweigt werden.
7. Mehr Kommentare im Schaltplan
8. C21 und CC22 könnten durchaus größer ausfallen 100 nF statt 10 nF
9. Auswahl von Opamps, wenn kapazitive Last getrieben werden soll
10. TVS für die Ausgänge als Schutz gegen plötzlichen elektrostatischen Schaden
11. Der Wert von R16 sollte “680R” sein (statt “680”)
12. Die Dioden D3 und D5 sollten von BAV103 (Minimelf) auf CD4148 (0805) umgestellt werden. diese Diode kann nicht genug Strom vertragen. Alternativ ein MOSFET als Diodenersatz.
13. Die Induktivitäten-Footprints sollten größer, damit sie für Murata LQH32C* passen.
14. Der Output ist (immer) negativ. Wünschenswert wäre positiv. Nicht invertierende Verstärker. in der zweiten Opamp-Stufe.
15. Die Versorgung des Opamps, der das Massepotential bereitstellt, kommt vom Ausgang der Spannungsregler. Das kann bei größerer asymmetrischer Last ungünstig sein, denn dann muss Strom rückwärts durch die Spannungsregler fließen. Versorgung durch die Leitungen vor den Spannungsreglern.