プリアンプ付Siフォトダイオード S8745-01, S8746-01 フォトダイオードとプリアンプ、 フィードバック抵抗／容量を一体化 Siフォトダイオードとオペアンプ、フィードバック抵抗、フィードバック容量を内蔵した小型・低ノイズの光センサです。 電源ラインを接続するだけで、微弱光の測光を行うことができます。分析用・計測用など幅広い用途に使用できます。また、 フォトダイオード受光面をGND端子に接続することで、EMCノイズに強い構造となっています。 特長 用途 紫外～近赤外精密測光用Siフォトダイオードを使用 精密測光 小型メタルパッケージ、石英ガラス窓 S8745-01: TO-5 S8746-01: TO-8 受光面サイズ S8745-01: 2.4 × 2.4 mm S8746-01: 5.8 × 5.8 mm 光計測一般 低消費電力のFET入力オペアンプを使用 Rf=1 GΩ, Cf=5 pF内蔵 外付け抵抗によりゲイン変更が可能 低ノイズ、低NEP シールド効果をもたせたパッケージ EMCノイズ対策 S8745-01、S8746-01は、静電気によって破壊または劣化する危険性があります。使用上の注意をご覧ください。 絶対最大定格 (Ta=25 °C) 項目 電源電圧 (オペアンプ用) 許容損失 動作温度 保存温度 記号 Vcc P Topr Tstg 定格値 ±20 500 -20 ～ +60 -30 ～ +80 単位 V mW °C °C 注) 絶対最大定格を一瞬でも超えると、製品の品質を損なう恐れがあります。必ず絶対最大定格の範囲内で使用してください。 浜松ホトニクス株式会社 1 プリアンプ付Siフォトダイオード S8745-01, S8746-01 電気的および光学的特性 (指定のない場合はTyp. Ta=25 °C, Vcc=±15 V, RL=1 MΩ) 項目 感度波長範囲 最大感度波長 フィードバック抵抗 (内蔵) フィードバック容量 (内蔵) 記号 λ λp Rf Cf 受光感度 S 出力雑音電圧 Vn 雑音等価電力 NEP 出力オフセット電圧 遮断周波数 出力電圧振幅 電源電流 Vos fc Vo Icc 条件 λ=200 nm λ=λp 暗状態, f=10 Hz 暗状態, f=20 Hz λ=λp, f=10 Hz λ=λp, f=20 Hz 暗状態 -3 dB 暗状態 S8745-01 S8746-01 単位 nm nm GΩ pF 190 ～ 1100 960 1 5 0.12 0.52 6 5 11 11 V/nW 7 6 15 15 μV rms/Hz1/2 ±4 32 13 0.3 fW/Hz1/2 mV Hz V mA [図1] 分光感度特性 0.6 [Typ. Ta=25 °C, Rf=1 GΩ (ඤ௬), Cf=5 pF (ඤ௬)] ۜഽ (VİnW) 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 190 400 600 800 1000 1200 ෨ಿ (nm) KSPDB0232JA 内蔵されている帰還抵抗は1 GΩ、帰還容量は5 pFであり、190～1100 nmの感度波長範囲で、約0.1～0.5 V/nWの感度をもちます。 2 S8745-01, S8746-01 プリアンプ付Siフォトダイオード [図2] ゲインの周波数特性 S8745-01 104 S8746-01 [Typ. Ta=25 °C, Vcc=±15 V, Cf=5 pF (ඤ௬), RL=1 MΩ] 104 [Typ. Ta=25 °C, Vcc=±15 V, Cf=5 pF (ඤ௬), RL=1 MΩ] S8746-01 +111 MΩ ()̫ັٸ 102 ഩၠȽഩգ་۟Ίͼϋ (MΩ) ഩၠȽഩգ་۟Ίͼϋ (MΩ) S8745-01 103 +11 MΩ ()̫ັٸ 101 100 +1 MΩ ()̫ັٸ 10-1 10-2 0.01 0.1 1 10 100 103 +111 MΩ ()̫ັٸ 102 +11 MΩ ()̫ັٸ 101 100 +1 MΩ ()̫ັٸ 10-1 10-2 0.01 0.1 1 10 100 ਔ෨ତ (kHz) ਔ෨ତ (kHz) KSPDB0233JA KSPDB0234JA S8745-01は④と⑥の端子間、S8746-01は⑨と⑫の端子間に外付け帰還抵抗を接続することにより [図5]、電流－電圧変換ゲインを変更す ることが可能です。図2に帰還抵抗を外付けした場合の周波数特性を示します。S8745-01、S8746-01には1 GΩが内蔵されているため、 たとえば111 MΩを外付けすることにより、トータルの帰還抵抗値を100 MΩに変換することができます。入射光に応じた定数を設定して 使用してください。 注) 外付け帰還抵抗を1 MΩより小さい値にする場合はゲインピーキングが生じるため、適切な帰還容量を接続して位相補償を行ってく ださい。 3 S8745-01, S8746-01 プリアンプ付Siフォトダイオード [図3] 出力雑音電圧－周波数 S8745-01 [Typ. Ta=25 °C, Vcc=±15 V, Cf=5 pF (ඤ௬), RL=1 MΩ, ճેఠ] 10 +111 MΩ ()̫ັٸ +11 MΩ ()̫ັٸ 1 +1 MΩ ()̫ັٸ 0.01 0.001 0.01 [Typ. Ta=25 °C, Vcc=±15 V, Cf=5 pF (ඤ௬), RL=1 MΩ, ճેఠ] S8746-01 S8745-01 0.1 100 ႁॠإഩգ (µV rms/Hz1/2) ႁॠإഩգ (µV rms/Hz1/2) 100 S8746-01 0.1 1 10 100 1000 ਔ෨ତ (kHz) 10 +111 MΩ ()̫ັٸ 1 +11 MΩ ()̫ັٸ 0.1 0.01 0.001 +1 MΩ ()̫ັٸ 0.01 0.1 1 10 100 1000 ਔ෨ତ (kHz) KSPDB0235JA KSPDB0236JA 出力雑音電圧特性と雑音等価電力特性によって、所望するレベルの微弱光の測定が可能かどうかの判断ができます。 雑音等価電力 NEPは式 (1)で表されるため、図1、図4よりλp以外の波長の雑音等価電力も容易に算出できます。 注) 内蔵のI-V変換ゲインのみで使う場合は、外来雑音の影響を極力減少させるため、-IN端子 (S8745-01: ⑥端子, S8746-01: ⑨端子)を 短くカットすることを推奨します。 NEP(f, λ)= NEP(f, λ) NEP(f, λp) GI-V(f) Ssi(λ) S(λ) S(λp) Vn(f) Vn(f) Gl － V(f)・Ssi(λ) = NEP(f, λp)・S(λp) … (1) S(λ) : 求める波長、周波数におけるNEP : λ=λpにおけるNEP [図4] : 電流－電圧変換ゲイン [図2] : Siフォトダイオードの受光感度 : S8745-01, S8746-01の受光感度 [図1] : S8745-01, S8746-01のλpにおける受光感度: 0.5 V/nW : 求める周波数における出力雑音電圧 [図3] 4 S8745-01, S8746-01 プリアンプ付Siフォトダイオード [図4] 雑音等価電力－周波数 S8745-01 106 S8746-01 [Typ. Ta=25 °C, Vcc=±15 V, Cf=5 pF (ඤ௬), RL=1 MΩ, ճેఠ, λ=λp] 106 105 ॠإ൝ثഩႁ (fW/Hz1/2) ॠإ൝ثഩႁ (fW/Hz1/2) 105 104 103 102 [Typ. Ta=25 °C, Vcc=±15 V, Cf=5 pF (ඤ௬), RL=1 MΩ, ճેఠ, λ=λp] +1 MΩ ()̫ັٸ +11 MΩ ()̫ັٸ 104 +1 MΩ ()̫ັٸ +11 MΩ ()̫ັٸ +111 MΩ ()̫ັٸ 103 102 +111 MΩ ()̫ັٸ 101 0.001 S8745-01 0.01 0.1 1 10 100 1000 ਔ෨ତ (kHz) 101 0.001 S8746-01 0.01 0.1 1 10 100 1000 ਔ෨ତ (kHz) KSPDB0237JA KSPDB0238JA 5 S8745-01, S8746-01 プリアンプ付Siフォトダイオード [図5] 応用回路例 S8745-01 Vcc+ Rf ()̫ັٸ 0.1 µF TO-5 ΩΛΉȜΐ Rf=1 GΩ (ඤ௬) Cf=5 pF (ඤ௬) έΠ ΘͼȜΡ වৣௗ ()ם + RL RL͉OUTঊ̥͙̹ͣ ষٝႹ͈වႁͼϋάȜΘϋΑ 0.1 µF Vcc- ȁȁNC KSPDC0048JA S8746-01 Vcc+ Rf ()̫ັٸ 0.1 µF TO-8 ΩΛΉȜΐ Rf=1 GΩ (ඤ௬) Cf=5 pF (ඤ௬) έΠ ΘͼȜΡ වৣௗ ()ם + RL RL͉OUTঊ̥͙̹ͣ ষٝႹ͈වႁͼϋάȜΘϋΑ 0.1 µF ȁȁNC VccKSPDC0049JA 6 プリアンプ付Siフォトダイオード S8745-01, S8746-01 S8745-01・S8746-01は、ガードリング効果をもったパッケージを用いているため、測定時にはケース端子 (S8745-01: ⑤端子, S874601: ⑤⑪端子)をGNDラインに接続すると効果的です。 帰還抵抗を外付けする場合は、回路基板にガードリングを設けるかテフロン端子を施す必要があります。 注) 電源電圧端子 (S8745-01: ③⑨端子, S8746-01: ①④端子)には、発振防止のバイパスコンデンサとして0.1～10 μFのタンタルコンデンサ かセラミックコンデンサを必ず接続してください。 外形寸法図（単位：mm） 15.2 ± 0.3 8.2 ± 0.1 14.0 ± 0.2 6.4 ± 0.2 9.15 ± 0.2 වৣௗ 10.0 ± 0.2 1.2 max. 0.45 ςȜΡ ȁ ȁ ȁ ȁ ȁ ȁ ȁ ȁ ȁ ȁ NC NC Vcc+ OUT ΉȜΑ -IN NC +IN VccGND 5.08 ± 0.2 5.84 ± 0.2 (13.5) ࿂ 10.16 ± 0.2 ġġġ0.45 ςȜΡ (20) 0.5 max. ࿂ 3.45 4.7 වৣௗ 3.0 ± 0.1 S8746-01 5.1 ± 0.2 S8745-01 Vcc+ NC NC VccΉȜΑ +IN NC NC -IN GND ΉȜΑ OUT 5.08 ± 0.2 ئ࿂ 10.16 ± 0.2 KSPDA0158JA ئ࿂ KSPDA0159JA 7 プリアンプ付Siフォトダイオード S8745-01, S8746-01 使用上の注意 静電破壊 S8745-01・S8746-01は、人体に帯電する静電気、測定装置からのサージ電圧、はんだごての漏洩電圧、梱包材などにより破壊または劣 化を起こす危険性があります。 静電気対策のため、素子、作業者、作業場所、治具などをすべて同電位にする必要があります。使用に際しては以下の事項について注 意してください。 ・作業者および衣服に帯電した静電気による破壊を防止するため、リストストラップなどで人体を高抵抗 (1 MΩ)を介してアースしてく ださい。 ・作業場所は作業台と床に半導電シート(1 MΩ～100 MΩ)を敷いてアースしてください。 ・はんだごては絶縁抵抗が10 MΩ以上のものを使用し、アースしてください。 ・運搬、梱包用の容器としては、導電性材料やアルミ箔などを推奨します。帯電防止材料は、0.1 MΩ/cm2 ～ 1 GΩ/cm2 のものを使用し てください。過度の高温高湿条件下においては、特性に変化を生じることがあります。 配線 ・プリアンプなどの電子部品は、極性を間違えて電圧・電流を印加すると、特性が劣化したり、素子が破壊される恐れがあります。 外形寸法図を確認し、間違いのないように注意してください。 紫外線照射時 ・紫外線照射により、製品の紫外感度の低下、暗電流の増加といった特性の劣化が生じることがあります。この現象は、照射量・照 射強度・使用時間・使用環境によって異なり、製品種によっても違います。製品を採用する前に、使用する紫外線環境下で耐性確 認をすることを推奨します。 ・紫外線の照射により、製品の構成材料の接着に使用されている樹脂からガスが発生して特性が劣化する場合があります。このため アパーチャなどを用いて紫外線を樹脂へ直接照射することを避け、受光部の内側にだけ紫外線を照射することを推奨します。 関連情報 http://www.hamamatsu.com/sp/ssd/doc_ja.html 注意事項 ・製品に関する注意事項とお願い ・メタル・セラミック・プラスチックパッケージ製品／使用上の注意 技術情報 ・Siフォトダイオード／技術資料 ・Siフォトダイオード／用語の説明 ・Siフォトダイオード／信頼性 ・Siフォトダイオード／応用回路例 本資料の記載内容は、平成27年10月現在のものです。 ୋ͈ॽအ͉Ȃ٨ၻ͈̹̈́̓͛ထ̩࣬̈́་ࢵ̳̭̦̜̳ͥ͂ͤ͘ȃུၳ͉ୃ̹̳͛ͥܢͬږਹͅै଼̯̹͈̳̦ͦ́͜Ȃͦ͘ͅࢋܱ̈́̓ͥ͢ͅࢋ̦ͤ ̜ͥાࣣ̦̜̳ͤ͘ȃུୋͬঀဥ̳ͥष͉ͅȂຈ̴ොවॽအ̮ͬဥྵ͈ષȂड૧͈ॽအ̮̞̯̺̩ͬږȃ ུୋ͈༗બ͉ȂොවࢃIJාոඤ̦ͅอࡉ̯ͦḀ̑̾২̯̹ͦͅાࣣȂུୋ͈ਘၑ̹͉͘య͈ොවͬࡠഽ̱̳͂͘ȃ̹̺̱Ȃ༗બۼܢඤ̜́̽̀͜Ȃ ഛब̤͍͢ະഐ୨̈́ঀဥ֦̳ܳͥͅఅ͉̞̀̾ͅٺȂ২̷͉͈ୣ̵̞ͬͭ͘ȃ ུၳ͈ܱशඤယ̞̾̀ͅȂ২͈ݺౄ̱̈́ͅഢश̹͉͘ໝୋ̳̭̲̳ͥ͂ͬ͘ȃ ŸŸŸįũŢŮŢŮŢŵŴŶįŤŰŮ ୵రުאਫ਼ ಆ෨ުאਫ਼ ުאނਫ਼ ಎ໐ުאਫ਼ ఱिުאਫ਼ ୌུުאਫ਼ ɧĺĹıĮııIJIJ ɧĴıĶĮıĹIJĸ ɧIJıĶĮıııIJ ɧĵĴıĮĹĶĹĸ ɧĶĵIJĮııĶij ɧĹIJijĮııIJĴ ୵రঌဩߊષIJĮķĮIJIJġĩུྵ୵ర࢙൚రΫσijٴĪ ֟ઽࡇ̩̾͊ঌࡄڠݪĶĮIJijĮIJıġĩࡄڠݪΑ·;ͿͺΫσĸٴĪ ނസࢽߊࡵΦĴĮĹĮijIJġĩࡵΦĴĴ૩ΫσĶٴĪ ຩઐঌಎߊग५ĴijĶĮķġĩུྵຩઐפஜΫσĵٴĪ ఱिঌಎ؇ߊհാijĮĴĮIJĴġĩఱि࣭षΫσIJıٴĪ ؖঌฎఉߊฎఉפIJĮIJĴĮķġĩಅ५ฎఉΫσĶٴĪ ŕņōġĩıijijĪġijķĸĮıIJijIJġġŇłřġĩıijijĪġijķĸĮıIJĴĶ ŕņōġĩıijĺĪġĹĵĹĮĶıĹıġġŇłřġĩıijĺĪġĹĶĶĮIJIJĴĶ ŕņōġĩıĴĪġĴĵĴķĮıĵĺIJġġŇłřġĩıĴĪġĴĵĴĴĮķĺĺĸ ŕņōġĩıĶĴĪġĵĶĺĮIJIJIJijġġŇłřġĩıĶĴĪġĵĶĺĮIJIJIJĵ ŕņōġĩıķĪġķijĸIJĮıĵĵIJġġŇłřġĩıķĪġķijĸIJĮıĵĶı ŕņōġĩıĺijĪġĵĹijĮıĴĺıġġŇłřġĩıĺijĪġĵĹijĮıĶĶı ࡥఘުאଔૺ໐ȁɧĵĴĶĮĹĶĶĹȁຩઐঌߊঌIJIJijķĮIJȁŕņōġĩıĶĴĪġĵĴĵĮĴĴIJIJȁŇłřġĩıĶĴĪġĵĴĵĮĶIJĹĵ Cat. No. KSPD1065J04 Oct. 2015 DN 8