Já jsem asi totální trotl, ale vůbec jsem nepochopil, co by to zapojení mělo vlastně dělat ? Je-li nějaká dioda zdrojem proudu a má pracovat do nulového odporu, zapojil bych to takto:
Operák neinvertující vstup na zem.
Z výstupu zpětnovazební odpor do invertujícího vstupu.
Dioda mezi zem a invertující vstup.
Protože ten zpětnovazební odpor bude asi velký, operák vybrat podle proudového šumu.
Jak moc jsem mimo ?
šum nábojového zesilovače s bootstrap vazbou
Moderátor: Moderátoři
Proto si právě porovnej OPA1655 s OPA140, co se týče 1/f šumu (nebo OPA1641, jestli trváš na audioverzi).
Ale nevím co honíš ? jestli rychlost, jestil to máš jen pro +5V napájení a tak podobně.
Kvůli snížení vlastní kapacity, dioda pracuje v proudovém režimu, tudíž je na ní nějaké předpětí, je to ale nepodstatné, jelikož pracuje do fiktivně nulového odporu.
Záleží jakou od toho chce rychlost a jestli to má fungovat od DC.
Přijímač na 1GHz ethernet vypadá trochu jinak.
Ale nevím co honíš ? jestli rychlost, jestil to máš jen pro +5V napájení a tak podobně.
Kvůli snížení vlastní kapacity, dioda pracuje v proudovém režimu, tudíž je na ní nějaké předpětí, je to ale nepodstatné, jelikož pracuje do fiktivně nulového odporu.
Záleží jakou od toho chce rychlost a jestli to má fungovat od DC.
Přijímač na 1GHz ethernet vypadá trochu jinak.
S tím předpětím nemáš pravdu, představ si, že máš v diodě 1000 párů elektron-díra. Co ti asi ty páry udělají, když nedáš na diodu napětí? No jo, zrekombinují! Představ si, že dáš na diodu malé napětí? Elektrony a díry se ti budou pohybovat pomalu a dostaneš na výstupu místro ostrého pulsu hrb. Když to uděláš dobře, na náběžné hraně uvidíš zlom okolo 10 ns (v závislosti na tloušťce diody a možném závěrném napětí), kde je čas, kde ti doputovali na elektrodu elektrony a kdy už putují jen díry, protože jsou mršky pomalejší.
Teď aktuální aplikace předpokládám pojede od cca 1 kHz do 1 MHz.
Příjmač na ethernet jsem ještě stavět nepokusil - zatím to nakupuju..
EDIT: Jo, ten ethernet asi souvisel se zmíňeným IoT. Nenene, myslel jsem to tak, že jsem dělal low power detektor kosmického záření, který měl jet několik měsíců na 2 tužkové (AA) Li baterky a musel komunikovat přes IoT Sigfox, Vypadalo to jak kreditní karta s dvěmi monočlánky na sobě. Komunikační modul jsem si koupil a programoval ho kamarád.
U komunikace přes optiku je fotodioda zapojená přímo na vstup rychlého zesíku. Vtip je v tom, že fotodioda musí být malá, aby měla kapacitu okolo 1 pF.
Teď aktuální aplikace předpokládám pojede od cca 1 kHz do 1 MHz.
Příjmač na ethernet jsem ještě stavět nepokusil - zatím to nakupuju..
EDIT: Jo, ten ethernet asi souvisel se zmíňeným IoT. Nenene, myslel jsem to tak, že jsem dělal low power detektor kosmického záření, který měl jet několik měsíců na 2 tužkové (AA) Li baterky a musel komunikovat přes IoT Sigfox, Vypadalo to jak kreditní karta s dvěmi monočlánky na sobě. Komunikační modul jsem si koupil a programoval ho kamarád.
U komunikace přes optiku je fotodioda zapojená přímo na vstup rychlého zesíku. Vtip je v tom, že fotodioda musí být malá, aby měla kapacitu okolo 1 pF.
Cust píše:Díky bootstrapu by teoreticky sériový odpor zdroje (diody) měl jít virtuálně k nule nebo se pletu?
Díky za rady
Čust
Pleteš se a to hodně, výstupní odpor půjde virtuálně do nekonečna
Fotodetektor s předpětím má také jednu vadu na kráse, proud za tmy.
"kaskáda" funguje jak ???
To si vážně myslíš, že otevřenej JFET bude při pár uA nějak zesilovat ?
kaskáda funguje takhle:
EDIT: Jinak každý ví, že napěťový sledovač s jedním JFET zeslabuje - opravdu mě ani na chvilku nenapadlo, že by mohl napěťově zesilovat.
Jestli myslíš tu bootstrapovou, tak ta nefunguje, to jsem psal, že to byl myšlenkový zkrat. Mělo to být kvůli snížení vstupní kapacity bootstrapu. I když bych to rád vyzkoušel - jakou má reálnou vstupní kapacitu napěťový sledovač a napěťový sledovač s tím cascode JFET... asi stejnou?Ivan_Ryger píše:https://zeus.phys.uconn.edu/halld/hpd-3-2005/frontends.pdf
EDIT: Jinak každý ví, že napěťový sledovač s jedním JFET zeslabuje - opravdu mě ani na chvilku nenapadlo, že by mohl napěťově zesilovat.
To si tedy dost naivní, když nahradíš bipolár J-fetem a myslíš si, že to bude fungovat
Než všechny pičurinky, co tam cpeš, jsou mnohem důležitější vlastnosti toho transimpedančního zesilovače.
Jestli to chceš mít rychlý, tak musí být ta transimpedance menší a operák podstatně rychlejší.
Zkus třeba OPA657, ale je na to i přímo OPA857, ale ta už trochu žere.
Pokud to chceš mít i málo žravý, tak si musíš něco postavit na míru sám
Než všechny pičurinky, co tam cpeš, jsou mnohem důležitější vlastnosti toho transimpedančního zesilovače.
Jestli to chceš mít rychlý, tak musí být ta transimpedance menší a operák podstatně rychlejší.
Zkus třeba OPA657, ale je na to i přímo OPA857, ale ta už trochu žere.
Pokud to chceš mít i málo žravý, tak si musíš něco postavit na míru sám
Danharde, opět se pleteš, ale víš, já jsem chtěl poradit ohledně výpočtu šumu a ne vysvětlovat jak funguje bootstrap trollovi, který si potřebuje honit ego. Jsem schopný dosáhnout náběžné hrany do 20 ns (preamp rychlejší než doběh elektronů k elektrodě diody) a ve zpětné vazbě mít kondík 33 pF a odpor 33 MΩ. Ano s touto šířkou pásma. Ale u bootstrapu je to ještě jinak. Ale to si raději vygoogli, když tak ti pomůžu přes SZ.
Jen abych to uzavřel.
Děkuji uživatelům:
@kulikus
@Ivan_Ryger
@makak
za rady. Hlavně Ivan_Ryger mi to posunul o kousek dál - už se těším na testy.
A bastlírně díky, jelikož jen tím, že jsem to sem napsal, jsem o tom musel přemýšlet jinak než u pracovního stolu.
PS: Během této doby se mi zakázky rozšířili, tak kromě SiC měkkého rentgenu budou dvě aplikace pro Si PIN diodu. Jedna ultrarychlá s GHz bipolárem a JFET vstupem (bez bootstrapu) - spektrometr alfa částic + trigger průletu nabitých částic. Druhá ultra low power pro provoz do vakuua (není chlazení) na nabité částice a gama (detektor je scintilátor s PIN diodou). U těch druhých dvou budu mít srovnání výsledků s předními světovými firmami, tak dám vědět jak jsem dopad.
Do měsíce by měla být elektronika hotová včetně prvního testovacího experimentu.
Děkuji uživatelům:
@kulikus
@Ivan_Ryger
@makak
za rady. Hlavně Ivan_Ryger mi to posunul o kousek dál - už se těším na testy.
A bastlírně díky, jelikož jen tím, že jsem to sem napsal, jsem o tom musel přemýšlet jinak než u pracovního stolu.
PS: Během této doby se mi zakázky rozšířili, tak kromě SiC měkkého rentgenu budou dvě aplikace pro Si PIN diodu. Jedna ultrarychlá s GHz bipolárem a JFET vstupem (bez bootstrapu) - spektrometr alfa částic + trigger průletu nabitých částic. Druhá ultra low power pro provoz do vakuua (není chlazení) na nabité částice a gama (detektor je scintilátor s PIN diodou). U těch druhých dvou budu mít srovnání výsledků s předními světovými firmami, tak dám vědět jak jsem dopad.
Do měsíce by měla být elektronika hotová včetně prvního testovacího experimentu.a) nebylo to o bootstrapu, ale o kaskódě z toho odkazu, kde jsi jako 🤐 nahradil bipolár J-fetem, což samozřejmě nefunguje, připojil jsi tam jen cca 100R otevřeného fetu a o to jsi dokurvil vstupní impedanci transimpedančního zesilovače.
b) na 50Mhz optrony mi stačí SFH203 a "transimpedanční zesilovač" BFR92 s 2k2 ve zpětné vazbě a žádnej bootstrap nepotřebuju.
Horší to bylo s ledkou, SFH4501 byla ta pomalejší strana.
c) když už tam ten bootstrap máš, tak je lepší budit ten operák ze source a do citlivého bodu gate zavést jen zpětnou vazbu.
Do druhého vstupu zavedeš jen kompenzační napětí pro Ugs toho fetu.
Operák si můžeš dovolit dát rychlej bipolár a na vstupním proudu ani na proudovém šumu nebude záležet.
d) proud za tmy, je obecný pojem pro fotodetektor, na který nepůsobí žádné detekované záření.
Předpětí diody kromě dc hodnoty proudu přidá také značnou šumovou složku.
e) OPA657 se na to hodí velmi uspokojivě.
S 50pF detektorem je hrana kolem 200ns
Bootstrapováním detektoru se dostaneme pod 10ns
To samé se dá zkusit snížením citlivosti.
www.ti.com/lit/ds/symlink/opa657.pdf
b) na 50Mhz optrony mi stačí SFH203 a "transimpedanční zesilovač" BFR92 s 2k2 ve zpětné vazbě a žádnej bootstrap nepotřebuju.
Horší to bylo s ledkou, SFH4501 byla ta pomalejší strana.
c) když už tam ten bootstrap máš, tak je lepší budit ten operák ze source a do citlivého bodu gate zavést jen zpětnou vazbu.
Do druhého vstupu zavedeš jen kompenzační napětí pro Ugs toho fetu.
Operák si můžeš dovolit dát rychlej bipolár a na vstupním proudu ani na proudovém šumu nebude záležet.
d) proud za tmy, je obecný pojem pro fotodetektor, na který nepůsobí žádné detekované záření.
Předpětí diody kromě dc hodnoty proudu přidá také značnou šumovou složku.
e) OPA657 se na to hodí velmi uspokojivě.
S 50pF detektorem je hrana kolem 200ns
Bootstrapováním detektoru se dostaneme pod 10ns
To samé se dá zkusit snížením citlivosti.
www.ti.com/lit/ds/symlink/opa657.pdf
danharde, mě to už ani nebaví číst, já se fakt na to neptám, ale naposled:
a) kurňa, nauč se číst, to už se tu řešilo, s Ivanem. Psal jsem, že chci vyzkoušet chování s fetem, ale počítám s BJT, krom toho ten OZ tam byl nakreslen takový, abych zdůraznil onu problematiku s proudovým šumem. Počítám s prvním testem na OPA1655, ale to už jsem ti jednou psal.
b) to naprosto chápu, ale já řeším něco jiného
c) pro rychlou aplikaci s bipolárním OZ to mám vyřešeno precizně, nepotřebuju poradit
d) asi je to věkem, ale jako překlad dark current jsem to nerozklíčoval, v češtině používám název závěrný proud
e) díky za rady, ale v mé aplikaci se OPA657 rozkmitá, ten druhý se mi fakt nehodí
Ber toto jako vyřešené, já se ptal na výpočet šumových hodnot. A ne na tvoje aplikace, které s mými souvisí jen okrajově.
a) kurňa, nauč se číst, to už se tu řešilo, s Ivanem. Psal jsem, že chci vyzkoušet chování s fetem, ale počítám s BJT, krom toho ten OZ tam byl nakreslen takový, abych zdůraznil onu problematiku s proudovým šumem. Počítám s prvním testem na OPA1655, ale to už jsem ti jednou psal.
b) to naprosto chápu, ale já řeším něco jiného
c) pro rychlou aplikaci s bipolárním OZ to mám vyřešeno precizně, nepotřebuju poradit
d) asi je to věkem, ale jako překlad dark current jsem to nerozklíčoval, v češtině používám název závěrný proud
e) díky za rady, ale v mé aplikaci se OPA657 rozkmitá, ten druhý se mi fakt nehodí
Ber toto jako vyřešené, já se ptal na výpočet šumových hodnot. A ne na tvoje aplikace, které s mými souvisí jen okrajově.
Co se týče šumu, tak si nejsem jistý, jestli bootstrap PIN diody nezvyšuje vf šum, je to lokální kladná zpětná vazba ?
Proudový šum operáku se přičítá k dark current noise a je zesílen hodnotou transimpedančního odporu.
Pokud se detekovalo světlo přes víc řádů, tak jsem vždy použil detektor bez předpětí, dynamika 80dB, detektor 25mm2, ale zcela líné.
Zdroj proudu u bootstrapu je jen kosmetická změna, někdy udělá větší neplechu kapacita zdroje proudu.
Kombinace bootstrapu do vstupu a také do kolektoru může vést k lokálním oscilacím.
Příspěvek kompenzace kapacity Cgd je marginální.
I s 2SK170 se to dá udělat svižné, největší roli hraje rychlost toho operáku.
Odezva na 200ns pulz proudu 1uA.
Proudový šum operáku se přičítá k dark current noise a je zesílen hodnotou transimpedančního odporu.
Pokud se detekovalo světlo přes víc řádů, tak jsem vždy použil detektor bez předpětí, dynamika 80dB, detektor 25mm2, ale zcela líné.
Zdroj proudu u bootstrapu je jen kosmetická změna, někdy udělá větší neplechu kapacita zdroje proudu.
Kombinace bootstrapu do vstupu a také do kolektoru může vést k lokálním oscilacím.
Příspěvek kompenzace kapacity Cgd je marginální.
I s 2SK170 se to dá udělat svižné, největší roli hraje rychlost toho operáku.
Odezva na 200ns pulz proudu 1uA.
- Přílohy
-
-
jo už ti rozumím, ty řešíš transimpedanční zesilovač a já se celou dobu ptal na nábojově citlivý zesilovač... no jo, to se stává
Já tam nikdy mít 1 µA nebudu, ty jsi si nevšimnul, že tu počítám elektrony? Ty jsi si fakt nevšimnul, že tu řeším šum, nebo proč sem dáváš obrázek bez šumu s počtem elektronů o bambilion větší?
Já tam nikdy mít 1 µA nebudu, ty jsi si nevšimnul, že tu počítám elektrony? Ty jsi si fakt nevšimnul, že tu řeším šum, nebo proč sem dáváš obrázek bez šumu s počtem elektronů o bambilion větší?
Potom nechápu, proč tam dáváš bootstrap detektoru ? ten žádný náboj nepřidává, elektrony se naintegrují na kapacitě detektoru a na kapacitě integrátoru, na výstupu, jsou tak malé, že je nemáš čím změřit, jelikož jsou pod šumem.
Proto jsem to nejdřív řešil jako co nejrychlejší transimpedanci a integrace se k tomu snadno přidá.
A takhle to integruje náboj 10pA 16ns.
Asi to bude trochu pod šumem
Proto jsem to nejdřív řešil jako co nejrychlejší transimpedanci a integrace se k tomu snadno přidá.
A takhle to integruje náboj 10pA 16ns.
Asi to bude trochu pod šumem
- Přílohy
-
-