弱光探测，经IV变换输出结果漂移

只看该作者 · 2011-3-28 23:32

我现在用AD8851（5V单电源供电，20pA偏流，1uv失调电压）和光电二极管构成IV变换电路探测连续激光，运放负端接跨导电阻Rf=2M（并联一个30p的陶瓷电容）至输出端，正端接一个15K电阻（并联一101电容）接地，用12位AD输出结果。现在已经测试激光功率稳定，AD测试一个恒定电压结果也稳定，但是探测光信号时输出却相当不稳定，输出总是漂移，而且有时是向一个方向漂移，多大100多个mv。请问各位大侠遇到过这样的问题吗？该如何解决？期待大家的回答，谢谢！

4万 · 2011-3-29 00:30

光电管有温度特性，需要进行补偿，另外，环境光也是干扰源。

只看该作者 · 2011-3-30 21:05

我之前也是遇到了这样的一个问题，我个人感觉是信号被放大的太大了，实际上漂移的那100mV还在噪声的范围内，所以是不稳定的，我的个人理解，，咱俩可以探讨一下子！

只看该作者 · 2011-3-30 21:07

2# chunyang
我之前用的是一个红外的光电二极管，对着的方向的物体的温度没有变化啊，但是还是变化，不停地漂移，我总感觉那属于噪声！

只看该作者 · 2011-3-30 21:48

100mv，说明电流漂了50nA,漂移是很大的，排除法：
1，断开光电管，还漂吗？
2, 用200M电阻取代光电管，模拟光电管体电阻和输入回路，还漂吗？
3, 用普通二极管取代光电管，模拟输入回路，还漂吗？

彭建学上海

4万 · 2011-3-30 21:55

2# chunyang
我之前用的是一个红外的光电二极管，对着的方向的物体的温度没有变化啊，但是还是变化，不停地漂移，我总感觉那属于噪声！
yinsirjeff 发表于 2011-3-30 21:07

不是物体的温度变化是光电管的温度变化，当然，要首先排除你的电路设计问题，如果电路本身就漂移先解决电路本身的问题。

只看该作者 · 2011-3-30 22:09

5# pengjianxue
我的是使用的1M的电阻作为跨导的，电压偏移在20mV左右吧，断开之后或者是换了一个我自己制作的uA电流源就不会漂移，说是漂移，我觉得描述的不准确，应该是跳动！

只看该作者 · 2011-3-30 22:10

6# chunyang
不错，确实二极管的自身的温度变化，我一直考虑是二极管自身的变化引起来的暗电流变化从而导致温度的漂移，但是是不是有点大了啊？

4万 · 2011-3-30 22:37

先排除电路问题，光电二极管对温度是很敏感的，偏置较强时温度更会迅速变化，但在封闭的暗箱内给予稳定的人工照明（用足够精度的恒流源驱动），经足够长时间的热平衡后应该趋于平稳，否则则说明至少还有电路上的问题。

只看该作者 · 2011-3-31 10:57

温度影响两个:
1, 反向饱和电流Is
  但你的是零偏压（暗电流很小），而且AD8551的失调电压最大仅10微伏，因此光电管PN结旁路电流为
  I=Is(e的上标－1），上标＝PN压降/(KT/q),
反向饱和电流要达到0.13毫安，PN结旁路电流才能达到50纳安。

一般反向饱和电流仅几个到几十纳安。

2，光电流

光电管的光电流温度系数一般很小，如BPW34仅0.1%/度

我认为可能是其他原因

彭建学  上海

只看该作者 · 2011-3-31 11:07

AD8551输出负载是什么，是多少？

轨到轨运放输出摆幅不是绝对到轨的，与负载有很大关系。

最好把图贴上来

彭建学上海

只看该作者 · 2011-3-31 11:39

可以和我交流

只看该作者 · 2011-3-31 14:32

描述不清晰，无法判断是增益漂移还是暗电流漂移。
不同原因采取的解决的方法不同。
如果是暗电流漂移可以反向并一只管子补偿。
管子的频谱是多少？
如果是红外的附近热源都有可能有影响。
可以试试加遮光罩或者采用窄带滤波片的方法，---- 后者对无论可见光和红外光都非常有效。

只看该作者 · 2011-4-1 13:37

12# hanzhenwei
这位仁兄，应该如何联系啊？

只看该作者 · 2011-4-1 14:13

光电二极管正常情况下输出的电流是多大的，变化频率呢。

你这个图和你第一帖说的不是一样的电路。

滤波了吗

只看该作者 · 2011-4-1 14:31

回16楼：
1， 1N4148反向饱和电流在25度时典型值25纳安。
温度每增加8～10度，反向饱和电流增大1倍。
输出会漂移。应去掉1N4148
2，跳动可能是电源纹波引起或地线弹跳引起
3，跳动可能是感应噪声引起
3, 跳动可能是51欧引起，应短接

彭建学上海

只看该作者 · 2011-4-1 14:34

截止频率怎么这么高，为什么不再低点呢

只看该作者 · 2011-4-1 16:24

21# hanzhenwei
我们要测量响应时间是要做到1ms，所以设定的是10K的带宽，曾经设置到1K的时候采集波形明显变了，失真很严重

只看该作者 · 2011-4-1 16:27

20# pengjianxue
1,1N4148后来去掉了，但是发现效果没有变化
2，电源是经过DCDC出来的电压后级经过了LDO，都是低噪声的来供电。
3，感应噪声您指的包括哪些呢？
4，51欧电阻实际上是保护运放的，在实际过程中为了检查问题所在，曾经去掉过，但是没有效果，后来换成10欧姆得了，可以请教一下，为什么51会引起来跳动么？谢谢！

只看该作者 · 2011-4-1 17:09

与布线也有很大关系，尤其高速运放。

高速运放输出到负端反馈回路要：
1，最短
2，电地线要远离输出端，否则运放输出对电地有分布电容，而增强容性负载，自激

彭建学上海

弱光探测，经IV变换输出结果漂移

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