Fotodioda Transimpedance Amplifier TIA
Sinyal tegangan setelah penambahan C
F
sebesar 2 pF terlihat halus dengan sedikit overshoot. Sinyal yang lebih halus didapatkan dengan memperbesar nilai
C
F
. Tetapi, kenaikan nilai C
F
membawa dampak negatif berupa berkurangnya bandwidth op amp. Karena dibutuhkan waktu lebih lama untuk proses pengisian
dan pengosongan kapasitor. Nilai bandwith sangat berguna pada pengukuran dengan kecepatan tinggi. Proses pengambilan data pengukuran NO
2
di udara tidak berlangsung dalam orde yang sangat cepat, sehingga pengaruh bandwidth tidak
terlalu diperhatikan. Kombinasi yang tepat antara C
F
dan R
F
dapat menghasilkan sinyal yang stabil dengan kecepatan pengukuran yang masih memadai.
Gambar 12 Rangkaian ekuivalen fotodioda dan TIA.
Gambar 13 Pengaruh penambahan kapasitor feedback C
F
.
Tanpa C
F
C
F
= 2 pF
Hasil eksperimen menunjukkan fenomena yang sama dengan simulasi, yaitu semakin besar nilai C
F
maka semakin kecil juga derau yang dihasilkan. Penggunaan C
F
dengan nilai 100 nF menghasilkan data keluaran paling stabil sebagaimana yang ditampilkan pada Gambar 14 yang melakukan pengukuran
menggunakan ADC internal mikrokontroler. Gambar 15 menunjukkan perbedaan bentuk sinyal keluaran rangkaian TIA sebagai hasil dari variasi nilai C
F
menggunakan osiloskop. Derau sinyal semakin berkurang seiring dengan pertambahan nilai C
F
. Hasil yang sama antara pengujian dengan ADC dan osiloskop mengindikasikan bahwa subsistem akuisisi data mampu mengubah data
tegangan yang dihasilkan oleh rangkaian TIA menjadi data digital.
Gambar 14 Variasi nilai kapasitor feedback C
F
menggunakan ADC.
Gambar 15 Variasi nilai kapasitor feedback C
F
menggunakan osiloskop.
80 90
100 110
120 130
140 150
160 170
180
10 20
30 40
50 60
B it
Data
tanpa Cf 10 pF
1 nF 10 nF
100 nF