Ich versuche, die folgende Schaltung zu analysieren, in der eine Fotodiode durch ihre Ersatzschaltung ersetzt wurde:
Die Schaltung wurde bereits in dem Dokument analysiert, aus dem ich das obige Diagramm erhalten habe; Die Schrift ist jedoch schlecht, und so bin ich gezwungen, die Schritte nachzuzeichnen. Insbesondere versuche ich, den Rückkopplungsfaktor Beta zu berechnen :
Glücklicherweise gibt es oben einen Hinweis darauf, was Beta eigentlich ist. Wenn wir A die Open-Loop-Verstärkung des Operationsverstärkers sein lassen, dann ist per Definition
Wobei V_+ und V_- die Spannungen an den + und - Pins des Operationsverstärkers sind. Da V_+ auf Masse liegt, erhalten wir e_o = -AV_-. Indem wir Gleichung (3) im Text umstellen, erhalten wir das durch deduktives Denken
ist einfach die Spannung an dem Knoten, der I_n- und e_n verbindet. Dies impliziert, dass β das Verhältnis der Spannung am Ausgang zur Spannung am invertierenden Eingang ist.
Also mache ich eine Schaltungsanalyse, um dieses Verhältnis zu berechnen, wobei ich annehme, dass I_n- Null ist. Sei V die Spannung am invertierenden Eingang. Wir können unsere Aufgabe vereinfachen, indem wir das folgende Ersatzschaltbild lösen:
Unser Ziel ist es dann, nach e_o/V aufzulösen. Lassen wir i den Strom durch Z_G sein, dann
Und so
Daher ist Beta von I abhängig, dem Fotostrom durch die Diode. Dies ist ein bizarres Ergebnis, da ich in dem Dokument überhaupt nichts in die Rauschanalyse einbeziehe. Was habe ich hier falsch verstanden?
Es handelt sich um eine Kleinsignalanalyse, ignorieren Sie also die feste ideale Stromquelle (sie hat eine unendliche Impedanz) und den daraus resultierenden festen Ausgangsspannungs-Offset. Wir suchen nur nach Änderungen, die sich aus en ergeben.
Beta ist nur das Verhältnis der Impedanzen und der Ausgang ist nur ~en/beta, wenn die Verstärkung des Verstärkers hoch ist.
WasRoughBeast