AD549
rev. 一个
–10–
使用 的 rigid coax affords 免除 至 错误 induced 用 mechani-
cal 震动 和 提供 一个 outer conductor 为 防护. 这
全部 电路 是 enclosed 在 一个 grounded metal 盒.
这 测试 apparatus 是 校准 没有 一个 设备 下面 测试
呈现. 一个 five 分钟 stabilization 时期 之后 这 电源 是
转变 在 是 必需的. 第一, v
ERR1
和 v
ERR2
是 量过的.
这些 电压 是 这 errors 造成 用 补偿 电压 和 leak-
age 电流 的 这 电流 至 电压 转换器.
V
ERR
1
= 10 (
V
OS
一个
–
I
B
一个
×
RSa
)
V
ERR
2
= 10 (
V
OS
B
–
I
B
B
×
RSb
)
once 量过的, 这些 errors 是 subtracted 从 这 readings
带去 和 一个 设备 下面 测试 呈现. 放大器 b closes 这
反馈 循环 至 这 设备 下面 测试, 在 增加 至 供应
电流 至 电压 转换. 这 补偿 错误 的 这 设备 un-
der 测试 呈现 作 一个 一般模式 信号 和 做 不 影响
这 测试 度量. 作 一个 结果, 仅有的 这 泄漏 电流 的
这 设备 下面 测试 是 量过的.
V
一个
–
V
ERR
1
= 10[
RSa
×
I
B
(+)]
V
X
– v
ERR2
= 10[rsb
×
I
B
(–)]
虽然 一个 序列 的 设备 能 是 测试 之后 仅有的 一个 calibra-
tion 度量, 校准 应当 是 updated periodically 至
compensate 为 任何 热的 逐渐变化 的 这 电流 至 电压 con-
verters 或者 改变 在 这 包围的 环境. laboratory re-
sults 有 显示 那 repeatable 度量 在里面 10 fa 能
是 认识到 当 这个 apparatus 是 合适的 执行. 这些
结果 是 达到 在 部分 用 这 设计 的 这 电路, 这个
排除 接转 和 其它 parasitic 泄漏 paths 在 这 高
阻抗 信号 线条, 和 在 部分 用 这 固有的 cancellation
的 errors 通过 这 校准 和 度量 程序.
photodiode 接口
这 ad549’s 低 输入 电流 和 低 输入 补偿 电压
制造 它 一个 极好的 选择 为 非常 敏感的 photodiode
preamps (图示 41). 这 photodiode develops 一个 信号 电流,
I
S
equal 至:
I
S
=
R
×
P
在哪里 p 是 明亮的 电源 incident 在 这 二极管’s 表面 在 watts
和 r 是 这 photodiode responsivity 在 放大器/watt. r
F
converts
这 信号 电流 至 一个 输出 电压:
V
输出
=
R
F
×
I
S
图示 41. photodiode preamp
直流 错误 来源 和 一个 相等的 电路 为 一个 小 范围
(0.2 mm 正方形的) photodiode 是 表明 在 图示 42.
图示 42. photodiode preamp
直流 错误 来源
输入 电流, i
B
, 将 contribute 一个 输出 电压 错误, v
E1
,
均衡的 至 这 反馈 阻抗:
V
E
1
=
I
B
×
R
F
这 运算 放大’s 输入 电压 补偿 将 导致 一个 错误 电流
通过 这 photodiode’s 调往 阻抗, r
S
:
I
=
V
OS
/
R
S
这 错误 电流 将 结果 在 一个 错误 电压 (v
E2
) 在 这
放大器’s 输出 equal 至:
V
E
2
= (
I
+
R
F
/
R
S
)
V
OS
给 典型 值 的 photodiode 调往 阻抗 (在 这
顺序 的 10
9
Ω
), r
F
/r
S
能 容易地 是 更好 比 一个, 特别
如果 一个 大 反馈 阻抗 是 使用. 也, r
F
/r
S
将 增加
和 温度, 作 photodiode 调往 阻抗 典型地 drops
用 一个 因素 的 二 为 每 10
°
c 上升 在 温度. 一个 运算
放大 和 低 补偿 电压 和 低 逐渐变化 必须 是 使用 在 顺序 至
维持 精度. 这 ad549k 提供 有保证的 最大 0.25
mv 补偿 电压, 和 5 mv/
°
c 逐渐变化 为 非常 敏感的 产品.
photodiode preamp 噪音
噪音 限制 这 信号 决议 obtainable 和 这 preamp.
这 输出 电压 噪音 分隔 用 这 反馈 阻抗 是
这 最小 电流 信号 那 能 是 发现. 这个 迷你-
mum detectable 电流 分隔 用 这 responsivity 的 这 pho-
todiode 代表 这 最低 明亮的 电源 那 能 是 发现
用 这 preamp.
噪音 来源 有关联的 和 这 photodiode, 放大器, 和
反馈 阻抗 是 显示 在 图示 43; 图示 44 是 这
谱的 密度 相比 频率 plot 的 各自 的 这 噪音
源’s contribution 至 这 输出 电压 噪音 (电路 param-
eters 在 图示 42 是 assumed). 各自 噪音 源’s rms contri-
bution 至 这 总的 输出 电压 噪音 是 得到 用 integrating
这 正方形的 的 它的 谱的 密度 函数 在 频率. 这 rms
值 的 这 输出 电压 噪音 是 这 正方形的 root 的 这 总 的 所有
contributions. 降低 这 总的 范围 下面 这些 曲线 将 运算-
timize 这 前置放大器’s 决议 为 一个 给 带宽.
这 photodiode preamp 在 图示 41 能 发现 一个 信号 电流
的 26 fa rms 在 一个 带宽 的 16 hz, 这个 假设 一个 photo-
二极管 responsivity 的 0.5 一个/w, translates 至 一个 52 fw rms 迷你-
mum detectable 电源. 这 photodiode 使用 有 一个 高 源
阻抗 和 低 接合面 电容. c
F
sets 这 信号 带宽-
宽度 和 r
F
和 也 限制 这 “peak” 在 这 噪音 增益 那
multiplies 这 运算 放大’s 输入 电压 噪音 contribution. 一个
单独的 柱子过滤 在 这 放大器’s 输出 限制 这 运算放大’s 输出-
放 电压 噪音 bandwidth 至 26hz, 一个 frequency comparable 至
这 信号 带宽. 这个 非常 改进 这 前置放大器’s
信号 至 噪音 比率 (在 这个 情况, 用 一个 因素 的 三).
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