Op amp ile Phototube deneyi
Planck sabitini bir phototube ile bulmak için bir deney üzerinde çalışıyorum. Aşağıdaki devreyi kurdum ve karanlık bir odadaki fotoğraf tüpüne bir LED ışığı gösterdim, ancak birkaç problemim vardı:
Kapasitör olmadığında, voltmetrenin okuması çok dengesizdi (esas olarak 1V'den 3V'a). Haklıysam, şarj, foto tüp için engelleme voltajına ulaşılana kadar birikmelidir.
Kapasitansın tekrar düşürülmesi (1 uF ve 0.1 uF'ye) kararsız değerler verdi. Ayrıca, küçük kapasitansla, ışık yoğunluğunu düşürdüğümde voltmetre okuması önemli ölçüde arttı.
Herhangi bir ışık olayı olmadığında, voltaj kondansatör olmadan hala 500mV civarında okunur.
Bu devredeki kusur nedir ve yukarıdaki sorunların nedenleri nelerdir? Voltaj takipçisi için kullandığım op amp LMC6081'dir ve tek kaynakla çalışır. Elektrik devrelerinde tamamen acemiyim, umarım beni temellerden açıklarsanız.

Yanıtlar
Ayrı bir kondansatöre ihtiyacınız yok.
Bağlantı oluşturduğunuz laboratuvar açıklamasından:
Fiziksel olarak ayrılmış anot ve katot, silindirik bir kapasitörün yarısı gibi davranır; gelen ışık, bu kapasitörü (C) elektronlarla doldurmak için bir akım kaynağı görevi görür. Bu kapasitördeki toplam yük (Q) ve potansiyel fark, elektrostatiklerden temel bir denklem tarafından yönetilir: Q = CV.
Kapasitör, foto tüpün doğal bir parçasıdır. Göreviniz, plaka ile foto tüpün çubuğu arasında biriken yükü ölçmektir.
Bu çok küçük bir kapasite olacaktır. Girişinde çok düşük kaçak akım olan bir opampa ihtiyacınız olacak .
Şarj akımı birkaç mikro amper olacaktır. Bundan çok daha düşük bir sızıntıya sahip bir opampa ihtiyacınız olacak.
Kişisel LMC6081 bu ihtiyacı karşılamak gibi görünüyor - o picoampere aralığındaki bir giriş teraohm aralığında empedans ve sızıntıyı vardır.
Bunun işe yaraması için, bu tür şeyler için tasarlanmış bir kuruluma ihtiyacınız olacak.
Yapmadığımı biliyorum. Bu tür şeyler hakkında biraz okudum (aşırı yüksek empedans ölçümleri) ve gerekli becerilere sahip olmadığımı biliyorum.
- Uğraştığınız empedanslarda , PCB üzerindeki bir parmak izi bir direnç görevi görebilir ve ölçümlerinizi bozabilir.
- Normalde yalıtkan olarak düşündüğünüz birçok şey, uğraştığınız empedanslara kıyasla iletkenler gibi görünmeye başlar.
- Opamp'ın giriş pinleri elektrik alanlarına tepki verecektir. Phototube ile olan bağlantıyı kısa ve korumalı tutmanız gerekecektir.
- Koruma halkalarına bakın, onlara ihtiyacınız olacak.
Analog Devices'ın bu makalesi, devrenizi kurarken göz önünde bulundurmanız gereken şeyler hakkında bazı ayrıntılara giriyor.
Planck'ın sabit maliyetini birkaç yüz dolar belirlemede bu deney için piyasada bulunan laboratuvar kurulumlarının iyi nedenleri var .
Onlara çok şey giriyor. Devam edin, onları neyin pahalı kıldığını öğreneceğinizi umuyorum.