为什么我们在这个电路中使用运算放大器来产生高于 1V 的电压输出?

电器工程 运算放大器 光电二极管
2022-01-31 18:52:27

我想知道运算放大器电路有哪些优点(关于噪声或其他重要因素):

在此处输入图像描述
支持仅由光电二极管和电阻器组成的电路(电阻器必须放置在电压 (V) 所在的位置):

在此处输入图像描述

数学应该是一样的: $$ U_{out} \propto R * I_{photodiode} $$

我很好奇你的想法是什么。

PS:我想使用一个电路将与光电二极管电流成正比的电压传递给 µC 的 ADC。

3个回答

这一切都取决于速度。您的电路没有显示的是光电二极管的自电容:-

在此处输入图像描述

鉴于光电二极管产生的信号是电流(如上图所示的 Iph),如果它像光数据接收器一样快速变化,则结电容将对上升和下降时间产生显着影响。

然而,使用跨阻放大器,我们实际上将电容短路,现在,电流信号采用电阻最低的路径,进入反相输入的虚拟接地节点。这极大地提高了高频性能。

您的 ADC 的输入阻抗约为 10k 欧姆。在无运算放大器的情况下,这将显着影响您的信号。(这是轻描淡写的:您将得到大约零信号)

在仪器仪表中,我们使用运算放大器来避免电压降,运算放大器应该具有无限的输入阻抗(理论上),因此将光电二极管的电流转换为电压我们通常使用这种方法来避免电压降。您也可以使用第二种配置,但电压降会很大,这意味着光电二极管捕获的信息会大量丢失