Как отладить устройство?

Question

[Илья Волков]

Добрый день. Мне нужно разработать устройство, выдающее меандр, частота которого зависит от величины падающего на него света. Я долго сидел со схемой и разводкой платы, на всякий случай моделировал часть в SPICE-симуляторе, но что-то пошло не так и ничего не работает.

Например, на второй ноге первого операционного усилителя, к которой подключен фотодиод, должны быть 3-3,3 В, а в реальности около 1-2.

Прекрасно понимаю, что вопрос абстрактный и телепаты в отпуске, но нахожусь в тупике. Хотя бы в общих чертах, в какую сторону следует копать? Просто сдаваться после всех вложенных сил, времени и ресурсов тоже не хочется.

Answer 1

[VT100]

К чему такой дикий overengineering (U1A, U1B), если LOG104 нативно работает с фотодиодами в фотодиодном режиме? См. figure 1 и 9 в документации на него.
Зачем никчёмный аттенюатор U2B? Просто надо выбрать по формулам, чтобы расчётные уровни фототока давали на выходе U3 уровни, входящие в рабочий диапазон ПНЧ U4.
C6-C7 - с каким диэлектриком? Не дерьмо-ли типа Y5V/Z5U? Я бы поставил плёночный или, на худой конец, уменьшил бы ёмкость пропорциональным увеличением R7 и взял C0G/NP0.

Ну и про ошибку в полярности фотодиода - уже сказали.

P.S. Судя по "лесенке" умножителей - будете пытать APD со сцинтиллятором?

Comments

[Илья Волков]

Век живи - век учись. Спасибо за обратную связь.
Ещё раз прошёлся по пайке - ожило, так что поторопился с вопросом.

Answer 2

[Виктор]

1. Режимов работы светодиода - всего два: генераторный (прямое включение, и диод генерирует электроэнергию, т.е. является маленьким солнечным элементом) и диодный (запирающее включение, и от интенсивности света зависит величина обратного тока диода). В вашем случае используется диодный режим. Но если диод перевернуть, то он станет генератором, и это очень похоже, на то, что у вас.
2. Присмотритесь к первому ОУ. Когда современный ОУ находится в линейном режиме, то напряжение между его дифференциальными входами - микровольты. Значит, если на одном входе 3,2 вольт, то и на другом должно быть почти столько же. Если напряжения там сильно отличаются, то выход уйдёт в насыщение (почти плюс или почти минус питания, в зависимости от полярности на входах) и перестанет реагировать на состояние входов. Так что проверьте, что в этот момент у него на выходе.

Answer 3

[atereffigies]

Может конечно совет тупой, но если на ноге держится 1-2 вольта, то правильно ли воткнут фотодиод? Если он включен в обратку, то как раз и будет его падение.

Напряжение на входе может быть ниже в двух случаях.
Первый я уже сказал -- диод включен не туда.
Второй -- ОУ ушел в ограничение по току. Но это маловероятно, ибо даже если замкнуть через 1,5 кОм на землю, то будет всего около 3 мА выходного тока, а у этого ОУ ограничение 50 мА.
Конечно, может быть где-то висит незаметная сопля, которая коротит выход.
Какое при этом напряжение на выходе U1A?

Кстати, зачем вам конвертер ток-напряжение-ток в таком случае?
Не проще было сразу зацепить фотодиод на вход LOG104?

Comments

[Илья Волков]

Спасибо. Доберусь до дома - ещё раз проверю пайку. На выходе было то около 3, то около 5В, закономерности не нашёл. Напрямую диод подключить не получится, направление тока не то.

[atereffigies]

Coppermine, подождите, вы не поняли, наверно, про направление. Я имею ввиду, что вы перепутали полярность диода при пайке. В даташите на bpw21 указано, что прямое напряжение в районе 1.3 В. Т.е., если его впаять катодом на землю, а анодом на вход ОУ, то как раз на аноде и будет что-то около 1,3 В.

Если вы отключите диод путём размыкания JP3, то что тогда будет на выходе? Должно быть 3,3 В.