Amplificador de transimpedancia con salida invertida.

Question

En un pequeño hobby proyecto en el que estoy tratando de enviar datos de un Arduino a otro utilizando un láser modulado y un fotodiodo.

En el lado del remitente, el láser ha dedicado una modulación de entrada de hasta 100 khz. La entrada baja activa y conectarlo directamente al pin TX del remitente-Arduino puerto serie. Desde la UART es baja demasiado activos, el láser se apaga, si la UART está inactivo, lo cual es bueno.

En el lado del receptor tengo una foto diodo y un transimpedance amplificador con un LM385 opamp. La salida está conectado con el RX del receptor-Arduino.

Aquí está el problema: Si el remitente tira TX a la baja (1), esto hace que el láser se enciende (2). En el lado del receptor del diodo de la foto es iluminado causando un flujo de corriente (3) y el transimpedance amplificador a la salida de la señal de alto en RX (4). En resumen: el Emisor TX baja -> Receptor RX de alta.

Yo claramente necesita una inversión de la transimpedance del amplificador de salida: 5V -> 0V 0V y -> 5V. La inversión no puede ser hecho en software en el receptor, ya que la UART del Arduino no puede ser configurado para hacerlo. De couse podría añadir un 7404 con una puerta a los esquemas. Pero ¿sería posible cambiar el transimpedance amplificador de forma que la salida está invertida, pero todavía queda un transimpedance amplificador con las ventajas de rendimiento para mi aplicación?

Cuidado con la palabra "invertida" en el mundo de los opamps. Usted tiene que "invertir opamps", pero eso es algo diferente. Y no me quiere "invertir" haciendo 5V -> -5V o algo por el estilo.

Answer 1

No, no invierta el remitente. Que iba a dejar el láser durante el reposo, algo que probablemente quiere evitar.

Usted puede girar en torno a la recepción de circuito, de modo que el fotodiodo es de entre el positivo de la oferta y la inversora del amplificador operacional de entrada:

Cuando el diodo produce actual, la salida del amplificador operacional se vaya de baja.

Usted tiene que pensar cuidadosamente acerca de lo que la tensión se utiliza para qué. En el circuito de arriba, el amplificador operacional puede ser alimentado desde el mismo voltaje que en la parte superior del diodo sólo si el amplificador operacional del rango de modo común se extiende todo el camino a su positivas de la oferta. De lo contrario, usted necesitará un poco de tensión más alta para el amplificador operacional positivo de alimentación.

Si el amplificador operacional negativo de suministro es de tierra, entonces usted tiene que asegurarse de que sus activos rango de salida se pone lo suficientemente baja como para que la entrada digital para interpretar fehacientemente que la tensión como de baja.

Un CMOS de "rail to rail" opamp podría ser lo suficientemente bueno para usar de un poder común para el diodo y el opamp. Sin embargo, usted necesita para comprobar la hoja de datos cuidadosamente para ver lo que "rail a rail" realmente significa.

Answer 2

Usted podría utilizar un transistor en el "remitente".

^{simular este circuito – Esquema creado mediante CircuitLab}

^{simular este circuito}

Compruebe si el transistor y el amp op que se esté usando, se puede ejecutar en dicha frecuencia.

[EDIT]: Base de la resistencia añadida, thx @Olin Lathrop.