Benötigen Sie Hilfe bei der Entwicklung eines IR-Sensors und eines Strom-Spannungs-Wandlers

Der Hauptunterschied besteht darin, dass die passive Schaltung eine Ausgangsimpedanz hat, die ungefähr gleich dem Widerstandswert ist. Die aktive Schaltung hat eine sehr niedrige Ausgangsimpedanz. Das könnte bedeuten, dass Sie mit der aktiven Schaltung viel mehr Verstärkung erzielen können, bevor die Reaktionszeit durch die Kapazität der Last begrenzt wird, die den Schaltungsausgang empfängt.

Außerdem ändert sich in der passiven Schaltung die Vorspannung des Fotodetektors, wenn sich sein Ausgangsstrom ändert. Die Vorspannung auf dem Photodetektor in der aktiven Schaltung wird konstant sein. Dies kann wichtig sein, wenn Sie sich Gedanken über die Kapazitätsänderung des Detektors machen.

Beide Effekte können bedeuten, dass Sie einen höheren Widerstandswert in der aktiven Schaltung verwenden können, wodurch der Beitrag des Johnson-Rauschens von diesem Widerstand verringert wird, was zu Ihrer Frage nach der Genauigkeit führt. In beiden Fällen sollten Sie einen Kondensator parallel zum Widerstand in Ihrer Schaltung hinzufügen, um die Rauschbandbreite Ihres Empfängers zu begrenzen. Op-Amp-Anbieter haben App-Notizen, die beschreiben, wie das Rauschen in Transimpedanz-Verstärkerschaltungen optimiert werden kann ( hier ist eine von National).

Wenn Sie sich für die aktive Schaltung entscheiden, sollten Sie auch einen Verstärker mit geringer thermischer Drift des Offsetstroms und geringem Flimmerrauschen auswählen (vorausgesetzt, Ihr Hauptziel ist die Messung der Gleichstromlichtleistung).

Ich bin mit Fototransistoren nicht sehr vertraut, aber mir ist aufgefallen, dass das von Ihnen verlinkte Datenblatt eine fast 2-zu-1-Änderung des Kollektorstroms bei Temperaturen zwischen 0 und 100 ° C zeigt. Dies wird wahrscheinlich der begrenzende Faktor für die Genauigkeit Ihres Sensors sein. Wenn Sie anstelle des Fototransistors eine Fotodiode verwenden und die Verstärkung mithilfe der Transimpedanzverstärkerschaltung ausgleichen und den von Ihnen verwendeten Operationsverstärker und Widerstand sorgfältig auswählen, sollten Sie in der Lage sein, eine viel bessere Genauigkeit zu erzielen (ich denke in der Größenordnung von ein paar % über 0 - 100 C, aber ich vergesse vielleicht einen kritischen Punkt).

Bearbeiten - Eine Sache noch

Ein kleiner Unterschied (der wichtig sein kann, je nachdem, wie Sie die Schaltung verwenden) besteht darin, dass die aktive Schaltung, da es sich um einen invertierenden Verstärker handelt, sowohl positive als auch negative Stromversorgungen benötigt (oder einige möglicherweise genauigkeitsbegrenzende Reifensprünge, um sie zu vermeiden), während die passive Schaltung kann in einer Umgebung mit einer einzigen Versorgung einfacher zu arbeiten sein. Aber selbst mit der passiven Schaltung müssen Sie mit der nächsten Verstärkerschaltung in der Reihe ziemlich vorsichtig sein, um ihre Genauigkeit beizubehalten, wenn der Strom klein ist.