Gambar 11 Karakteristik spektra komponen optik.
4.2 Kinerja Transimpedance Amplifier TIA
Rangkaian TIA dibangun menggunakan IC LMC660 buatan National Semiconductor sebagai inti pengubah arus ke tegangan dan penguatan. Pemilihan
komponen ini didasarkan pada nilai input bias current yang sangat kecil, yaitu sekitar 2 fA. Semakin kecil nilai input bias current, semakin kecil juga derau yang
dihasilkan. IC LMC660 mampu beroperasi secara single supply, sehingga tidak membutuhkan catu daya negatif.
Hasil simulasi menunjukkan bahwa derau akibat C
s
dapat dikurangi dengan menambahkan capasitor feedback C
F
yang dipasang paralel dengan R
F
. Kombinasi R
F
dan C
s
menghasilkan low pass filter yang memiliki fase negatif. Fase loop pada jalur feeedback mengalami pengurangan dan sinyal menjadi tidak
stabil. Penambahan C
F
pada jalur feedback dan R
s
dari fotodioda menjadi rangkaian high pass filter yang memiliki fase positif dan menambah fase loop
pada jalur feedback. Kehadiran high pass filter menjadi kompensasi atas low pass filter yang disebabkan oleh C
s
, sehingga sinyal keluaran menjadi lebih stabil. Gambar 12 menunjukkan rangkaian ekuivalen fotodioda yang digabungkan
dengan rangkaian TIA, sedangkan hasil simulasi ditunjukkan oleh Gambar 13.
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
Kategori