Kaskodierter/Bootstrap-Transimpedanzverstärker

Ich bin auf eine interessante Transimpedanzverstärker-Topologie gestoßen, die angeblich das Spannungs- und Stromrauschen reduziert und eine große Fotodiodenkapazität kompensiert. Da ich jedoch mit einer Avalanche-Photodiode arbeite und diese mit mindestens 65 V vorspannen muss - wie genau könnte ich die Schaltung für so hohe Spannungen anpassen?

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Es scheint mir, dass dies die Fotodiode auf etwa -9 Volt vorspannt - vielleicht führt das Absenken der -15-Volt-Schiene zu einer höheren Sperrvorspannung?

Antworten (1)

Ihre Quelle ist natürlich http://www.electrooptical.net/www/frontends/frontends.pdf .

Eine direkte Anpassung ist ziemlich einfach. Rbias sollte wie gezeigt an -15 angeschlossen werden, aber der 20K-Widerstand muss an eine separate Vorspannung, Vb, gebunden werden. Für eine gegebene Diodenvorspannung Vd ist Vb = 1,67 Vd. In Ihrem Fall würde dies eine Vb von etwa -100 Volt erfordern.

All dies setzt voraus, dass Sie die Leistung benötigen. Tust du? Welchen Strompegel der Fotodiode erwarten Sie? Wie groß ist die Kapazität der Fotodiode im vorgespannten Zustand? Wie viel Bandbreite benötigen Sie? Welches SNR benötigen Sie? Gehen Sie zurück zum Artikel. Beginnen Sie mit Ihrem erwarteten Strompegel und der gewünschten Ausgangsspannung. Dies bestimmt den Wert des Widerstands des Transimpedanzverstärkers. Verwenden Sie dies nun zusammen mit der Diodenkapazität und der Eingangskapazität Ihres Operationsverstärkers, um einen einfachen TIA mit einem kleinen Rückkopplungsverstärker zu modellieren. Berechnen Sie die Bandbreite. Ist das angemessen? Wenn ja, gehen Sie nicht weiter. Es gibt ein altes Sprichwort: Wer mehr Bandbreite verlangt, als er braucht, bekommt, was er verdient.

+1, für das Zitieren der Quelle und noch mehr für das Sprichwort über die Bandbreite. Ich sollte ein Poster mit diesem Spruch über meinem 50 MHz Vintage-Oszilloskop (556) anbringen, das für die meisten Dinge auch heute noch so gut wie neu funktioniert ...
Mein Problem ist derzeit nicht so sehr die Bandbreite, sondern die Rauschgröße. Meine Anwendung würde einige Dutzend kHz erfordern, obwohl die APD im ps-Bereich reagiert. Die Tatsache, dass die APD eine riesige Kapazität (320 pF) und einen sehr niedrigen Dunkelstrom (~ 0,15 uA, um Änderungen um 0,8 uA zu messen) hat, machte mir Angst vor Rauschen. Ich bin auf dieses Design gestoßen, weil ich nach einer rauscharmen Transimpedanzlösung gesucht habe, und es schien eine ziemlich effektive zu sein. Im Moment vermute ich jedoch, dass ich dies mit einem einfachen TIA erreichen könnte, solange ich sorgfältig einen rauscharmen Operationsverstärker auswähle.
Kaskodierter/Bootstrap-Transimpedanzverstärker
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