Fotodiode Gleichanteil entfernen - pulsierende Gleichstromquelle

[Moppel X. (frizzer)]

Hallo zusammen,

ich möchte eine Fotodiode als Stromquelle nutzen. Damit soll die 
Lichtintensität gemessen werden. Als input erhält die Fotodiode 
gepulstes Licht, also von 0 bis zum Wert x.
Der Gleichstromanteil des Umgebungslicht soll dabei entfernt werden.
Die Schaltung im Anhang (mit einfachem CR Filter) funktioniert ganz 
ordentlich bei einem Gleichstrom Anteil bis ca. 50 Mikroampere. Danach 
wird der Gleichanteil 1:1 übernommen.
Welche alternative Möglichkeit ist hier empfehlenswert?
Als Ausgang möchte ich eine gepulste Spannung messen können, alternativ 
eine Gleichspannung die proportional zum Strom der Diode ist - ohne den 
Gleichanteil. Der Ausgang soll sich von 0V bis 5V bewegen, um mit dem 
A/D Wandler arbeiten zu können.

Diesen Beitrag habe ich mir genauer angesehen:
Beitrag "Fotodiode Gleichanteil entfernen"

Allerdings finde ich keine Lösung für gepulstes Licht. Die Lösung von 
Yulu funktioniert in dieser Dimensionierung bei sinusförmigen Eingang. 
Simons Lösungsvorschlag ist auch nur sehr begrenzt nutzbar.
Ein Integrator verändert die Form der Ausgangsspannung derart, dass ich 
es nicht mehr ordentlich messen kann (Nadelspitzen + negative Spannung). 
Eine Lösung mittels OPV als Subtrahierer funktioniert in der Simulation 
nicht.


Anmerkung: ich verwende im Moment noch den LM 358 (single supply) und 
NICHT den LT1006.

Vielen Dank für eure Ratschläge!

[Easylife (Gast)]

Wie wäre es denn so...?
Mit C2 eliminierst du erstmal den Gleichanteil.
D1 schiebt das ganze auf + irgendwas.
R2/C1 filtert dir die Pulse raus, je nachdem, wie du diesen TP 
dimensionierst, bekommst du mehr oder weniger "Ripple", dauert dann aber 
auch länger, bis du eine Helligkeitsänderung am Ausgang messen kannst.
Mit R1 und R4 passt du dann die Verstärkung auf deinen ADC an.

[Moppel X. (frizzer)]

Hi,
vielen Dank für deinen Vorschlag. Das geht schon in die richtige 
Richtung!
Da ich noch das Ausgangssignal mit dem Input vergleichbar haben 
wollte,habe ich C1 aus deinem Schaltplan entfernt und erhalte am Ausgang 
eine pulsierende Spannung mit gleicher Frequenz.
In der Simulation laufen beide Modelle auch gut.

Allerdings funktioniert das Konzept in der Praxis nicht vernünftig. Bei 
deinem Aufbau bekomme ich immer ein minimales Ausgangssignal (welches 
auch korrekterweise schwankt in Abhängigkeit der Bestrahlung), das 
jedoch unabhängig vom Verstärkungsfaktor am OPV ist. Somit kann ich 
nicht wirklich verstärken. Das führt mich auch zu der Vermutung, dass 
der Fehler an anderer Stelle liegt.
Einen Fehler im Aufbau kann ich nicht ausschließen, allerdings hab ich 
den schon genau durchgesehen.

Gibt es weitere Ideen?

Anm.: ich verwende nach wie vor den LM358 anstelle des LT1006.

[Easylife (Gast)]

Vergrößere doch mal dein Eingangskondensator (50n/100n bei dir).
Der kann ja ruhig größer sein (so 1u).

Stimmen denn die Ströme und die Frequenz deiner Fotodiode mit den Werten 
der Stromquelle in der Simulation überein (ca. 10uA Änderung bei 
Belichtung / f=1000Hz)?

Vielleicht kannst du ja mal mit dem Oszi messen, was am Punkt C1/R2 
(also nach der Fotodiode) für ein Signal rauskommt, und das als 
Screenshot posten.

[Easylife (Gast)]

Achso, und deine Photodiode sollte auch mit der Kathode an die 5V gelegt 
werden.
Ausserdem kannst du mal R2 und R1 von 100k auf 1M vergrößern.