Добрый день уважаемые форумчане! Столкнулся с задачей, которую я не могу решить примерно 2 недели, а именно: поручили мне создать усилитель для фотодиода в фотогальваническом режиме, диапазон напряжений на фотодиоде от 50мкв до 300мВ, на выходе я должен получить напряжения от 0 или близкого к нему до 3.2В (т.е. растянуть то маленькое напряжение). Фотодиод IG22X1000T9, очень крутой, работает в ИК диапазоне. Усиление я буду производить с помощью ОУ.
Если посмотреть на диапазон напряжений, он приходится примерно на 5 декад, да и еще ВАХ фотодиода не линейная. Очень важно измерять именно нижние диапазоны напряжений т.е. от 50мкв до 1-3мВ скажем. Т.к. характеристика нелинейная, я стремлюсь сделать ее линейной, для этого нужно произвести логарифмирование, для этого отлично подойдут диоды или транзисторы в цепи ООС (как мне известно лучше использовать транзисторы, чуть стабильнее от тепла чем диоды). Вот я и пришел в тупик. Перепробовав логарифмические преобразователи, понял что у меня ничего дельного не выходит. Собрал кучу схем, лез в иностранщину, возможно я не чувствительные ОУ использую или просто в корне не понимаю как это работает.
Прикрепляю схему, которую я собрал и которая ВРОДЕ выдает чувствительность от 500мкВ до 100мВ, но меня мучают сомнения, что после пайки опять чушь получится. Прошу советов, направлений, может кто нибудь работал с этим. Мои вопросы:
1) Какое ОУ по характеристикам мне взять? Я использую LM2904 и MCP6409.
2)Как добиться логарифмирования в таких диапазонах? Можно ли его произвести от таких напряжений?
3) Есть ли глупости в схеме? Нужно ли что то менять, упростить, как улучшить чувствительные характеристики?
P.S. Добавлю комментарии к своей схеме, чтобы было понятнее, иду слева на право:
1ый ОУ нужен для логарифмического преобразования, там видно аналог нашего КТ315 в цепи ОСС. Диод сверху для защиты, конденсатор для избежания самовозбуждения. Транзистор на выходе я не совсем понимаю зачем нужен, т.к. эту схему позаимствовал, написано было что для температурной компенсации.
2ой ОУ для вычитания 1В от того, что идет с ИП, чтобы потом не усиливать этот 1В далее.
3ий ОУ просто усиливает в 29 раз
4ый ОУ вычитает 1В, чтобы диапазон начинался с 0, а не с 1В и выше.
В итоге при 500мкВ я получаю ровно 3.2В, при 100мВ получаю 24мВ. НО ЭТО ВСЕ В МОДЕЛИ, страшно представить что будет в жизни.
Чувствую что схема выглядит не совсем эстетично, возможно и глупо, я готов к конструктивной критике и советам! Памахите!