Stap 5: Deel 1: een regelmatige Transimpedence versterker
In wezen, is wat dit circuit doet duurt de stroom van de fotodiode: i(t) en vermenigvuldigt het met R = 100kOhm om Vout(t). Vervolgens kunt u de Vout(t) meten met een oscilloscoop, die u vertellen zal hoe de huidige fotodiode is variëren met de tijd, en dus hoe de intensiteit van het licht dat de fotodiode "ziet" is variëren met de tijd.
Hoe werkt dit?
Herinneren aan de drie gouden regels:
1) geen huidige stromen naar of uit de op amp ingangen maar 2) stroom uit het op-amp, op de positie die het label van Vout kunnen stromen.
Dus hebt je fotonen raken de fotodiode en elektronen los te kloppen. De elektronen zal worden afgestoten uit de buurt van de -15 V (dit heet een omgekeerde bias - omgekeerde omdat het is tegengesteld aan de gebruikelijke manier waarop huidige wil stromen in een diode), wat betekent dat de conventionele positieve huidige stroomt naar de - 15V. Deze positieve stroom niet kan worden die voortvloeien uit de op-amp-ingangen, dus het uit de uitvoer komen moet Vout.
3) als u de uitgang naar de "min" invoer, zal het op-amp haar best doen proberen om de spanning op de "min"-input gelijk is aan de spanning op de "plus input"
Omdat Vout is verbonden met de "min" invoer, het op-amp zal ervoor zorgen dat de spanning aan de de "plus" input, V +, is gelijk aan de spanning aan de "min" input, V-. Maar aangezien V + vliegverbod is opgelegd, V-moet ook worden "geaard". Dit heet een "zwevende"vloer: V - niet is eigenlijk verbonden met grond, maar de spanning is effectief op de grond (tot de beste van het op-amp vermogen). Dus nu we 2 dingen weten: a) er is een positieve huidige i(t) die voortvloeien uit de Vout, over de 100kOhm, V - en b) V - = 0 volt.
Dus we weten dat Vout - i(t)*(100kOhm) = V-= 0, wat dat betekent Vout = i(t) * (100kOhm) zoals beloofd!