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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Fotoempfänger für sichtbares (rotes) Licht


Autor: Stephan R. (stero)
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Hallo!

Ich suche einen Fotoempfänger, am liebsten mit digitalem Ausgang,
ähnlich den tollen Infrarotempfängern, die als Fernbedienunsempfänger
eingesetzt werden und die bereits einen Bandpaßfilter und Verstärker
integriert haben. Ich brauche aber keine Infrarot-Version, sondern eine
für sichtbares rotes Laserlicht (650nm). Also müßte der Sensor ein
transparentes, oder rotes Gehäuse haben und nicht die dunklen IR-Filter
Gehäuse. Hier Beispiele für die Infrarotversion:

Vishay TSOP 1738 (38 kHz Infrarot Empfänger)
http://www.datasheetcatalog.org/datasheets/208/301092_DS.pdf

oder vergleichbare:
Vishay TSOP 1838
Vishay TSOP 11xx
Siemens SFH 506
Siemens SFH 5110

Das emfpangene Signal ist ziemlich schwach, weil ein 5mW Linienlaser
eine Linie von 50cm Länge erzeugt und sich deshalb die 5mW auf die
Linienlänge verteilen. Es würden reichen, wenn im einstelligen kHz
Bereich empfangen werden kann. Angeschlossen wird das an einen
ATMEGA328P.

Ich habe mir auch schon Schaltungen mit Fotodiode und
Transimpedanzverstärker (Strom in Spannung Konverter mit OPAMP)
Beitrag "helligkeitsmessung mit BPW34/TLC272" angeschaut, würde aber
gerne eine Lösung wählen, die zusätzlich auch den Gleichspannungsanteil
rausfiltert und auch nur die benötigte Frequenz durchläßt (also
Bandpaß). Wenn jemand noch eine andere Idee hat diese niedrigen
Signalpegel auszuwerten würde mich das sehr freuen! Eine Idee wäre z.B.
den ATMEGA filtern zu lassen. Am liebsten jedoch ein all-in-one
Fertigbauteil.

Viele Grüße
Stephan

Autor: MaWin (Gast)
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Nun, dann müsste es die Chips ja auch für grün, blau, gelb geben und in 
32kHz, 36kHz, 42kHz, 56kHz, .... du siehst die Unsinnigkeit hoffentlich 
ein.

Es gibt aber Empfänger, bei denen die Photodiode extern ist und die 
Freqeunz eingestellte werden kann, z.B. AIC1862. Sind nur schwer 
beschaffbar.

Vielleicht hilft dir auch
http://www.maxim-ic.com/app-notes/index.mvp/id/4153
weiter

Autor: Christoph Kessler (db1uq) (christoph_kessler)
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http://www.taosinc.com/
die haben viele Fotosensoren, auch mit digitalem Ausgang, vielleicht ist 
etwas passendes darunter z.B. einer der Color-Sensoren.

Autor: Michael H. (michael_h45)
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Da musst du schon selber ran. Hier mal eine Liste mit steinalten ICs, 
die Photostromverstärkung (und teilweise Demodulation) übernehmen:
SL486
U2538B
T2525, T2527
AIC1862
TDA 4050 B
TBA2800(!)
SAA1025

Photodioden mit optisch breiter Empfindlichkeit gibts von Vishay. Z.b.: 
TEMT6000X01 (http://www.vishay.com/doc?81579)
Ein optisches Filter davor und fertig.

Nachtrag: Hoppla, da hab ich einen Photo*transistor* erwischt. Dioden 
mit ähnlichen optischen Charakteristika hab ich aber auch schon gesehen.

Autor: Ziff (Gast)
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5mW auf 50cm verteilt ist nicht wenig. Ein normaler TIA sollte das 
koennen. Nach der erten Stufe kommt dann eine AC Stufe, allenfalls mit 
Bandpass.
Falls das Signal vorgegeben ist, zB eine feste Frequenz und Phase waere 
ein Lock-in am Platz.

Autor: Stephan R. (stero)
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Hallo Christoph,

Christoph Kessler (db1uq) schrieb:
> http://www.taosinc.com/
> die haben viele Fotosensoren, auch mit digitalem Ausgang, vielleicht ist
> etwas passendes darunter z.B. einer der Color-Sensoren.

Die Typen
TSL12S (8uW Beleuchtung => 2V am Ausgang)
TSL13S (31uW => 2V)
TSL14S (120uW => 2V)

sehen interessant aus. Das sind Fotodioden, die direkt einen 
Transimpedanzverstärker eingebaut haben und eine analoge Spannung in 
Abhängigkeit der Bestrahlungsstärke ausgeben. Der positive Effekt für 
mich ist auch, daß man vielleicht nicht so stark mit EMV Einstreuung zu 
kämpfen hat, wenn der Verstärker gleich mit im Diodengehäuse sitzt. Hier 
der Link der Produktübersicht:
http://www.taosinc.com/Productfamily.aspx?id=1&SD=ltv

Bei Mouser gibt es die ab einem Stück (1x = EUR1,03 10x = EUR0,90 + EuSt 
+ Zoll) 
http://de.mouser.com/ProductDetail/TAOS/TSL13S-LF/...


Ein Bandpaß ist nicht enthalten. Das Bauteil treibt aber 10mA, so daß 
man da wohl einen eigenen Bandpaß hinterschalten können sollte. Wenn 
jemand einen guten Tipp hat wie man einen Bandpaß für ca. 36 KHz aufbaut 
nehme ich Hilfe gerne an. Ich werde mich da jetzt auch mal reinlesen.

Vielen Dank auch für die anderen hilfreichen Beiträge!
Der Stein der Weisen war zwar bisher nicht darunter. Vielleicht gibt es 
diesen Stein aber auch gar nicht ;)

VG Stephan

Autor: Stephan R. (stero)
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Ich habe einen ersten Versuch eines Tiefpaßfilters gerade als neue Frage 
eingestellt unter: http://www.mikrocontroller.net/topic/187158#1818111

Vielen Dank an alle für die Hilfe zu diesem Thema!!

Stephan

Autor: Michael H. (michael_h45)
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Tiefpass? Hochpass? Bandpass? ^^
Und warum eigentlich passiv? Ein kleiner Sallen-Key ist steiler und doch 
auch schnell aufgebaut.

Mein Vorschlag: wenn dus wirklich diskret aufbaun willst, nimm ein 
Simulationstool deiner Wahl (z.B. aus Schaltungssimulation) in die 
Hand und probier ein bisschen rum.
Ein RC-Hochpass ist damit schnell gebaut und angeschaut.

z.b. Anhang.

Autor: Stephan R. (stero)
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Hallo Michael,

Michael H. schrieb im Beitrag #1818136:
> Tiefpass? Hochpass? Bandpass? ^^
> Und warum eigentlich passiv? Ein kleiner Sallen-Key ist steiler und doch
> auch schnell aufgebaut.

Ich habe keine Ahnung von Filtern. Ich lerne gerade die Grundlagen :)
Hochpaß könnte deswegen reichen, weil ich keine hochfrequenten Störungen 
erwarte. Ursprünglich wollte ich das komplette Verhalten von den 
IR-Empfängern nachbauen, die einen Bandpaß einsetzen.

Den Sallen-Key werde ich mir aber gleich einmal genau durchlesen.

Vielen Dank für den Tipp. Wenn du magst würde ich mich freuen, wenn du 
dir im neuen Thread http://www.mikrocontroller.net/topic/187158#new mal 
den Filter anschauen könntest. Mit Spice kenne ich mich übrigens bisher 
nicht aus (bin Maschinenbauer).

Viele Grüße
Stephan

Autor: Stephan R. (stero)
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Hallo Michael,

Michael H. schrieb:
> Mein Vorschlag: wenn dus wirklich diskret aufbaun willst, nimm ein
> Simulationstool deiner Wahl (z.B. aus Schaltungssimulation) in die
> Hand und probier ein bisschen rum.
> Ein RC-Hochpass ist damit schnell gebaut und angeschaut.

Danke für deinen Rat. Ich habe mich daraufhin in LTSpice eingearbeitet 
und habe bereits einige passive Filtervarianten durchgespielt mit sehr 
erhellenden Ergebnissen für mein Verständnis.

Viele Grüße
Stephan

Autor: Stephan R. (stero)
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Hallo Michael,

Michael H. schrieb:
> Da musst du schon selber ran. Hier mal eine Liste mit steinalten ICs,
> die Photostromverstärkung (und teilweise Demodulation) übernehmen:
> SL486
> U2538B
> T2525, T2527
> AIC1862
> TDA 4050 B
> TBA2800(!)
> SAA1025

Deine Liste hat letztendlich doch den Ausschlag gegeben. Bestellt habe 
ich nun den T2526N038H-TAS. Das ist fast der Gleiche wie der T2527, aber 
besser erhältlich. Wobei besser erhältlich immer noch heißt, das die 
Teile aus Fernost von einem Spezialitätenhändler für abgekündigte Teile 
kommen.

Vielen Dank für deinen sehr hilfreichen Beitrag!

Stephan

Autor: Paddy (Gast)
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Mann kann auch einen LED als photosensor benutzen. Google mal - schau 
dich auch mal das project LEDOSA an.
Wenn du filters brauchst, schau mal bei LEE colour filters

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