Hallo!
Was für eine Photodiode muss ich nehmen bzw. in was für einer Schaltung muss ich sie betreiben, um die (einzelnen) Pulse eines Ti:Saphir-Lasers mit einer Pulswiederholrate von 76 MHz zu detektieren?
In dem Laser selbst sitzt eine nicht genauer spezifizierte Photodiode, wobei ich eher nicht glaube, dass es sich dabei um eine Avalanchediode handelt.
Danke schon im Voraus!
Alex
Hallo Alexander,
So gut wie jede, die den Wellenlaengenbereich halbwegs packt. Dann an einen Strom-Spannungswandler. Den kann man diskret bauen oder einen der neuen schnellen Opamps nehmen. Texas THS Serie oder so, bei 76MHz kann man sich die Kaskode davor sparen. Auf diese Weise schraenkt die Kapazitaet der Diode den Frequenzbereich nicht gross ein, Du kannst bis mehrere hundert MHz kommen. Diskret auch ueber 1GHz. 76MHz sehen Fiber Optics Spezis eher als Gleichstrom an ;-)
-- Gruesse, Joerg http://www.analogconsultants.com
Alexander Müller schrieb:
Ich impliziere mal, dass du genug Licht hast. Das ist ein Riesenvorteil:
- Man kann sehr kleine (=schnelle) Dioden nehmen.
- Man kann mit 50 Ohm abschliessen. Irgend eine modernere kleinflächige PIN-Diode reicht meist. Die brauchen auch nur wenig Vorspannung, 9V oder gar nur 5V. Irgend ein Restposten oder Standardware, ich weiss im Moment gar nicht, von welchen ich das letzte mal ne Tüte voll gekauft hatte. Sehr schnell sind die Dioden bei Faserempfängern. Unbrauchbar sind BPW34 und ähnliches Graffel, da hier zu langsam.
-- mfg Rolf Bombach
Danke f=FCr die Antworten. Die Diode muss einfach nur in Reihe zu der Spannungsquelle (z. B. ein 9V-Block?) geschalten und die Antwort =FCber dem
50 Ohm-Widerstand abgegriffen werden? Das Signal soll mit einem Oszilloskop angeschaut werden.Alex
Hallo Alex,
Sei vorsichtig. So ziemlich alle Photodioden, die ich benutzt habe, koennen nicht mehr als 5V Vorspannung verkraften. Mache Dich bei einem
50ohm Widerstand auf sehr kleine Signale gefasst. Mit viel Glueck ein paar zig Millivolt.-- Gruesse, Joerg http://www.analogconsultants.com
"Joerg"
nicht mehr als 5V Vorspannung verkraften. Mache Dich
ein paar zig Millivolt.
Also aus meinen Erfahrungen bei der Signalübertragung bei einem EKG kann ich als Hinweis nur noch hinzufügen, dass man die Diode nur in einen Bereich fahren muss, wo Stromänderungen sich am geringsten in der Kapazität des elektrischen Feldes in der Sperrschicht auswirken. Das ist bei den Dioden die ich verwendet habe immer bei ca 75% Nennlast gewesen.
Das drucke ich mir als Lehrsatz aus :) Am schnellsten dürfte so eine Photodiode mit gegebener Sperrschichtkapazität bei einem Lastwiderstand von 0 Ohm sein. Da das sich etwas unschön auf die erzielbare Amplitude des Ausgangssignals auswirkt, muss man einen Kompromiss finden - zwischen Anstiegszeit, Rauschen und Verstärkung. Und da dürfte der beste Kompromiss ein Transimpedanzverstärker sein. Kapazität des elektrischen Feldes, welche Größe hat die eigentlich? Voltfarad/Meter? Also Amperesekunden/Meter? Geil :)
Stefan Huebner schrieb:
Hallo,
Sperrschichtkapazität war halt Markus zu kurz und einfach...
Bye
"Uwe Hercksen"
Naja... ich mag das nicht so recht als Kapazität bezeichnen, weil in der Diode echte Elektronen wandern und nicht nur ein Feld aufgebaut wird und durrch das Elektronenwandern immer zusätzlicher ohmscher Widerstand vorhanden ist (beim Aufbauen des Feldes) aber letzlich isses wohl... ach egal.. ihr wisst was ich meinte ;)
Stefan Huebner schrieb:
en.
h?
Vielleicht die elektrische Verschiebung(Verschiebungsdichte) D=3DC/m=B2
--=20 mfg hdw
Wie meinst Du, kommt die Ladung bei einem "normalen" Kondensator auf die beiden Elektroden? Und nein - ich meine keinen supraleitenden Kondensator. Ist es deswegen keine Kapazität mehr? Was bei "Kapazität" eher mehr stört ist die Verknüpfung mit der Linearität die bei einer Diode, weder in Vor- noch Rückwärtsrichtung linear zu der Spannung ist. Aber das ist dem Kleinsignalmodell ja auch egal ...
Viele Grüße, Martin L
Martin Laabs schrieb:
[Diode]Deshalb nimmt man üblicherweise ja auch Transimpedanzverstärker. Die halten die Spannung über der Diode konstant und liefern eine Ausgangsspannung, die proportional zum Strom ist, der dann durch die Diode fließt.
Gruß, Jürgen
-- GPG key: http://pgp.mit.edu:11371/pks/lookup?search=J%FCrgen+Appel&op=get
Jupp. Das hatten wir hier ja schon mehrfach. Selbst die superschnellen Photodiodenverstärker von Femto arbeiten so. Ist die ganze Vorspannungs- Geschichte nur ein populärer Irrtum?
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-- Kai-Martin Knaak http://lilalaser.de/blog
Hallo Alex,
snipped-for-privacy@compuserve.de schrieb:
BPW24 könnte gehen, falls es die noch gibt, früher Telefunken, müßte jetzt Vishay sein. Die hat 2-3 nS response time laut Datenblatt, wird zum Messen der Sperrschichtkapazität mit 20 V Sperrspannung betrieben. Dahinter eine Basisschaltung auf 50 Ohm, das müßte eigentlich gehen, bei den Frequenzen müßten billigste Standard-Transistoren reichen.
Ein Impulsverstärker dahinter wäre ein getrenntes Thema.
mfg. Winfried
Kai-Martin Knaak schrieb:
Nein, natürlich nicht. Wenn man ideale Transimpedanzverstärker hätte, könnte man die Vorspannung wahrscheinlich beliebig wählen. In der Realität gibt es a) einen geringen Serienwiderstand in den Kontaktierungen der Diode b) eine nur endliche Verstärkung der real verwendeten OP-Amps: Der Eingangswiderstand eines Transimpedanzverstärkers ist deshalb nicht Null sondern Rückkoppelwiderstand/Verstärkung, und kann insbesonders bei hohen Frequenzen recht signifikant werden. Beides zusammen begrenzt dann die Bandbreite. Es gibt zwar noch einige weitere Schaltungstricks (s. Phil Hobbs Buch), mit denen man noch etwas
mehr reißen kann, aber eine Vorspannung zur Verringerung der Sperrschichtkapazität ist oft das einfachste.
Was halt die Transimpedanzverstärker einem schlichten Lastwiderstand voraus haben ist, daß a) Die Kapazität schwächer lichtintensitätsabhängig ist und damit das Ausgangssignal linearer und b) man bei gleicher Bandbreite deutlich größere Widerstände wählen kann und so das Johnson-Rauschen reduziert.
Gruß, Jürgen
-- GPG key: http://pgp.mit.edu:11371/pks/lookup?search=J%FCrgen+Appel&op=get
Joerg schrieb:
Ich würde nach der Batterie einen Schutzwiderstand einbauen, vielleicht 1kOhm, und die Spannung danach mit einem Kondensator gegen Masse niederohmig für schnelle Signale machen. Dann Diode in Richtung Koaxkabel, selbiges am Ausgang mit 50 Ohm abschliessen.
Das klingt nach PN-Photodioden. Vergiss die, die sind zu langsam und sollten eh nur im Photoelement-Betrieb verwendet werden. Ich rede von PIN-Dioden im photokonduktivem Betrieb.
Sieht der Oszi gut. Da man einen Laser hat, hat man genug Licht ;-). Die Leistung während des Pulses sind ja sehr hoch. Das ganze klingt irgendwie nach Kurzpulszeuch in einem self-kerr-effekt-modengelockten wie auch immer Tisaph. Möglicherweise sind das eh ps-Pulse, die man sowieso nicht zeitlich auflösen kann, genau detektieren geht schon.
-- mfg Rolf Bombach
Ok, psec Bereich kannst Du mit PIN vergessen. Bei mir waren es meist einige hundert psec.
-- Gruesse, Joerg http://www.analogconsultants.com/
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