Mystisk OPAMP-koppling, funktion?

[007sweden]

Hittade ett litet kort i min samling av livsviktiga elektronikprylar sparade sen länge.

Den består av 1 st OPAMP modell CA3140E, 3 motstånd och 2 kondensatorer, och en fotodiod (antaget).

Här är ett litet schema jag lyckats knåpa ihop lite snabbt, en kondensator sitter över fotodioden, och en över spänningsmatningen.

opampEF.png

Spänningsmatning mellan v+ på opamp och gnd, ger en utsignal gentemot jord på ca 0 till ca V+ beroende på ljusmängd.

Så, uppkopplingen med motstånden, hur riktigt fungerar den uppkopplingen?

(Är förövrigt inte säker på att jag vänt fotodioden rätt i ritningen, men antar det.)

[Icecap]

Fotodioden sitter rätt. Och kopplingen fungerar förhoppningsvis som tänkt

OK, jag ska vara snäll: mer ljus på sensorn ger högre spänning ut. Men den verkar ha en grym förstärkning så det linjära område tror jag är mycket begränsat.

[007sweden]

Tänkte mer i stil med... den uppkopplingen liknar inte någon av de standarduppkopplingar jag sett.

Ska prova räkna lite på det med kirchhoff.

[007sweden]

Blev lite ställd när det var en uppkoppling som inte liknade nåt jag nånsin sett.

Visar sig vid närmare efterforskningar att fotodioden ger en ström ut proportionell mot ljuset, och att denna OP-koppling ger en ström-> spänningsomvandling.

Spänningen ut är 2,1 millioner gånger strömmen in, i V och A.

Bifogar lösningen ifall någon vill se, kan ju vara intressant om man behöver ideér till OP-kopplingar.

opampEF2.png

-----EDIT härunder EDIT-----------


Så, gjorde en ritning av kretsen:

opamp-circuit.png

Har sett att den liknar denna väldigt mycket: zen-i-v-converter och insett att 1 motstånd på 2.1Mohm mellan utgång och den inverterande ingången skulle ersätta de 3 resistanserna som är där nu, finns det några tänkbara anledningar till att dem gjort såhär?

[Korken]

Det ser ut som en standard krets för att hitta ljuskällor.

I ett projekt vi gjorde så det nästan exakt ut sådär, men med ett andra ordningens peak filter efteråt för att bara få ut en 10kHz signal.
Då letade vi efter en 10kHz IR-fyr och då va inte det linjära området av något direkt intresse.

[4kTRB]

Den där T-kopplingen av motstånd är till för att inte behöva använda så
extremt höga resistor-värden har jag för mig.

[hcb]

4kTRB: Kan du utveckla det? Jag kan inte påminna mig att ha sett just den kopplingen i fotodiodsammanhang, men det verkar intressant.

[4kTRB]

Nej men jag menar just den där T-kopplingen.
Den syns i många op-kopplingar och är inte ovanlig.
Man vill ha hög förstärkning utan att behöva använda
27 MOhms motstånd typ.

[007sweden]

Nu är jag inte allt för beläst på OP's, men låt säga att jag väljer en OP som har en förstärkning på 400V/mv, det torde bli en förstärkning på 400000, ok, icke-ideal OP, helt normalt, MEN, den stora frågan är då: Hur beter sig en opkoppling med förstärkning på x antal miljoner då? Bortser man från de icke-ideala egenskaperna hos opförstärkare? Eller måste man helt enkelt skaffa en op som har minst den förstärkning man är ute efter? (Såklart är det lite överdrivet med en förstärkning på 153dB, men frågan är mest hypotetisk)

[4kTRB]

Då får man ta till fler op i serie.

[rikkitikkitavi]

Du kan inte få högre förstärkning än din open-loop gain, vid aktuell frekvens ( i detta fallet DC eller nära på)
oavsett vad du har för motstånd.

Det kommer alltså inte ge den förstärkningen som motstånden indikerar.

Dessutom är det i praktiken omöjligt eftersom redan vid ett par hundra MOhm börjar parasitresistanser spela roll.

[Icecap]

R1 & R3 fungerar ju som en spänningsdelare vilket gör att R2 kan ha realistiska värden. Utan den spänningsdelning borde R2 + R3 hamna på ung. 1,8M ohm vilket kan ge problem med fukt, parasitkapacitanser osv.

[Nerre]

Ah, den skulle alltså bli lättare att förstå om man ritar så här:

[hcb]

Icecap & Nerre: Tack. Där trillade det på plats i huvudet

[007sweden]

Nerre: Dock sitter ju den övre pinnen i den ritningen isf också i jord.