为什么在该电路中使用运算放大器产生1V以上的电压输出?


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我想知道运算放大器电路有什么优势(关于噪声或其他重要因素):

在此处输入图片说明
保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):

在此处输入图片说明

数学应该是相同的:

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我很好奇你的想法是什么。

PS:我想用一个电路将与光电二极管电流成比例的电压传递给µC的ADC。


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输出阻抗和实际电压电平似乎有所不同
PlasmaHH

Answers:


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一切都取决于速度。您的电路未显示的是光电二极管的自电容:-

在此处输入图片说明

假定光电二极管产生的信号是电流(上面显示的Iph),如果它像在光学数据接收器中一样迅速变化,则结电容将对上升和下降时间产生重大影响。

但是,实际上,通过跨阻放大器,我们正在使电容短路,现在,电流信号采用最低电阻的路径,并进入反相输入的虚拟接地节点。这极大地改善了高频性能。


这是一个了不起的答案。特别是因为我想为LED提供具有相当高的频率(大约21kHz)的AC PWM信号
跳线18-04-23

@jumpingwires使用电压放大器,在21 kHz时可能会没事。只需阅读PD的DS,看看它有什么电容,并计算出它将降低边沿的速度。
安迪又名

—可以,谢谢您的其他建议。会投票赞成,如果我能
投票赞成

2
您可能会注意到,它不仅降低速度,还降低了低电流时的速度。在高电流(或高亮度)下,感测/跨阻电阻可能很低,并且所产生的电路将快速响应。实际上,超高速激光传感器使用PD AC耦合到50欧姆负载,并且可以获得GHz范围内的响应。不过,它需要更多的光线。
WhatRoughBeast '18

@WhatRoughBeast有趣的补充,谢谢您的评论。
jumpwires '18

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ADC的输入阻抗约为10k欧姆。在无运放情况下,这将严重影响您的信号。(这是一种轻描淡写:您将获得大约零信号)


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在仪器中,我们使用运算放大器来避免电压降,理论上该运算放大器应该具有无限的进入阻抗,因此将光电二极管的电流转换成电压,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,但是电压降会很大,这意味着光电二极管捕获的信息会大量损失


2
几乎不是所有的电压降都超过与光电二极管形成电路的大电阻器了吗?这不是我们想要的吗?我目前无法看到信息丢失的位置,或者为什么这里的电压降不好。
jumpwires '18
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