光電変換といえばフォトダイオードですが、要は光センサなのでポータブルに使いたい場合を多いのではないかと思います。今までの例だとあまりそういったことを考えずに±5 ～ 15V ぐらいあるという前提でオペアンプを選び、回路を構成していましたが、電池で動かしたいと思った場合は電源電圧は低くても動かなくてはいけないし、両電源なんてとんでもないわけです。
こういう課題も入出力ともに Rail to rail 動作するオペアンプなら実現できます。
アナログデバイセズ社の AD8615 はそういった用途に適しているようで、2.7V から動作し入出力ともに Rail to rail なので使うことが出来ます。逆に電源の高い方は 5V に制限されているので、まさに電池動作用と云うべきでしょうかね。
回路はこんな風になります。
パルス応答はこうです。
もっともらしいです。
Cf を適切に選ばないと、ダイオードの接合容量 Cj などの影響でリンギングが出ます。この辺りの話は
光電変換回路あれこれ（その２）
http://blogs.yahoo.co.jp/susanoo2001_hero/8447598.html
を見て下さい。
DC 特性はこうです。
ちゃんと 0V から出力しています。
この IC はオフセット電圧も小さく、バイアス電流も小さいので DC 特性は良い方だと思います。
周波数特性はというと元々 GB 積が 23MHz とそんなに高いとは言えないので、あまり期待できないかも知れません。この回路の例では帰還抵抗（変換利得）が 100KΩ と大きいので Cj、Cf の影響で帯域はどうしてもカットされてしまいます。
今回はこんな感じです。
早い話が、100KΩと 5pF で決まる LPF 相当の特性と云うことになります。
さて、今回は D1 にフォトダイオードのフリをしてもらっていますが、よく見るといわゆる逆バイアスが掛かっていません。フォトダイオードに逆バイアスを掛けないと接合容量が大きくなるので、周波数特性が出なかったり不安定になったりします。
この回路ではアンプの (+) 端子がグランドに接続されていますから逆バイアスはゼロですが、ここになにがしかの電位を持たせないと逆バイアスは掛かりません。ですがそうすると出力がその電圧分だけシフトすることになります。
そこでお約束の差動増幅形式が登場します。
回路は以下のようになります。 +V/2 の逆バイアスが掛かります。
DC 特性はこうなりました。
ちゃんと 0V から 3V まで対応しています。
周波数特性とパルス応答は同じようなので省略します。
なおここでは +V は 3V ですが、ここが変動してもダイナミックレンジは変化しますが、DC 特性は変化しません。無調整で動作します。
ということで電池程度の電圧でもフォトダイオードを使った光電変換ができる、さらに逆バイアスも掛けることが出来るという応用例でした。
こういう課題も入出力ともに Rail to rail 動作するオペアンプなら実現できます。
アナログデバイセズ社の AD8615 はそういった用途に適しているようで、2.7V から動作し入出力ともに Rail to rail なので使うことが出来ます。逆に電源の高い方は 5V に制限されているので、まさに電池動作用と云うべきでしょうかね。
回路はこんな風になります。
パルス応答はこうです。
もっともらしいです。
Cf を適切に選ばないと、ダイオードの接合容量 Cj などの影響でリンギングが出ます。この辺りの話は
光電変換回路あれこれ（その２）
http://blogs.yahoo.co.jp/susanoo2001_hero/8447598.html
を見て下さい。
DC 特性はこうです。
ちゃんと 0V から出力しています。
この IC はオフセット電圧も小さく、バイアス電流も小さいので DC 特性は良い方だと思います。
周波数特性はというと元々 GB 積が 23MHz とそんなに高いとは言えないので、あまり期待できないかも知れません。この回路の例では帰還抵抗（変換利得）が 100KΩ と大きいので Cj、Cf の影響で帯域はどうしてもカットされてしまいます。
今回はこんな感じです。
早い話が、100KΩと 5pF で決まる LPF 相当の特性と云うことになります。
さて、今回は D1 にフォトダイオードのフリをしてもらっていますが、よく見るといわゆる逆バイアスが掛かっていません。フォトダイオードに逆バイアスを掛けないと接合容量が大きくなるので、周波数特性が出なかったり不安定になったりします。
この回路ではアンプの (+) 端子がグランドに接続されていますから逆バイアスはゼロですが、ここになにがしかの電位を持たせないと逆バイアスは掛かりません。ですがそうすると出力がその電圧分だけシフトすることになります。
そこでお約束の差動増幅形式が登場します。
回路は以下のようになります。 +V/2 の逆バイアスが掛かります。
DC 特性はこうなりました。
ちゃんと 0V から 3V まで対応しています。
周波数特性とパルス応答は同じようなので省略します。
なおここでは +V は 3V ですが、ここが変動してもダイナミックレンジは変化しますが、DC 特性は変化しません。無調整で動作します。
ということで電池程度の電圧でもフォトダイオードを使った光電変換ができる、さらに逆バイアスも掛けることが出来るという応用例でした。