Hallo zusammen,
ich möchte die Helligkeit in Räumen und im Freien messen.
Das Thema ist ja schon oft angesprochen worden und ich habe mich für
eine Photodiode mit Transimpedanzverstärker entschieden.
Idealerweise möchte ich bei Dunkelheit 0V und bei direkter
Sonneneinstrahlung Vdd (= 4.65V) messen.
Folgende Situation:
- Bei normalem Tageslicht im Raum (Dezember, also schon etwas weniger
Licht..) erhalte ich am Ausgang 4.5V bei (Betriebsspannung: 4.65V)
- Mit eingeschalteter LED Schreibtischlampe direkt auf die Diode
gerichtet erhalte ich messe ich ca. 4.4V, wenn ich mit der Lampe extrem
nah ran gehe auch mal 4.3V
- dunkle ich die Schaltung mit einem Tuch ab, bleibt die Spannung bei
4.5V.
Ich benutze diese Schaltung:
http://www.mikrocontroller.net/wikifiles/thumb/6/68/Photo_diode_tia.png/220px-Photo_diode_tia.png
auf einem Steckboard mit folgenden Bauteilen:
- D1: SFH229
- R1: 1MOhm
- C1: 10pF
- OPV: TL071CP
R1 und C1 habe ich schon weiträumig variiert, ohne Erfolg (C1 nur nach
oben, da ich keine kleineren Cs habe).
Was ich mit den beiden Offsetanschlüssen des OPV machen kann, weiß ich
nicht. Ich habe sie frei gelassen.
Kann mir jemand sagen, wie ich den Spannungsbereich besser ausnutzen
kann?
Und sollte die Ausgangsspannung nicht mit der Helligkeit ansteigen? Bei
mir ist es genau anders herum...
Viele Grüße
Stefan
ja, OPV-Spannungsversorgung ist korrekt angeschlossen. Was meinst du mit
Kopf- und Beinfreiheit? Laut Datenblatt bis zu 18V möglich.
Der TL071 wurde auf igendeiner Website empfohlen (habe ich gerade nicht
mehr offen). Da stand nur, dass er langsam ist (was mir egal ist)
Ich hätte auch noch einen LM358D hier. Allerdings nur als SMD und somit
nicht fürs Testboard geeignet..
Stefan schrieb:> ja, OPV-Spannungsversorgung ist korrekt angeschlossen. Was meinst du mit> Kopf- und Beinfreiheit? Laut Datenblatt bis zu 18V möglich.>
18 Volt ist die Maximale Betriebsspannung. Aber Ein- und Ausgang
brauchen genuegend Abstand zur Versorgungssspannung damit der OP
arbeiten kann (input voltage range/ Output voltage swing).
Uwe Bonnes schrieb:> Hat der OP eine Spannungsversorgung?
Ja.
Beweis:
Stefan schrieb:> (Betriebsspannung: 4.65V)> Und hat er in der Versorgung genuegend Kopf- und Beinfreiheit?
Nein.
Beweis:
Stefan schrieb:> (Betriebsspannung: 4.65V)
das hilft mir leider nicht weiter. Ich weiß selbst, was ich geschrieben
habe. Aber es fehlt mir hier offenbar noch irgendeine Hintergrundinfo.
Kannst du mir bitte etwas auf die Sprünge helfen?
Stefan schrieb:> das hilft mir leider nicht weiter. Ich weiß selbst,> was ich geschrieben habe.
Das war primär an Uwe adressiert.
> Aber es fehlt mir hier offenbar noch irgendeine> Hintergrundinfo. Kannst du mir bitte etwas auf die> Sprünge helfen?
Knapp 5V Betriebsspannung für den TL07x ist ziemlich
wenig. 9V wäre wesentlich besser.
Außerdem musst Du beachten, der die TL0xx-Reihe nicht
single-supply-fähig ist. Diese OPVs arbeiten nicht mehr
richtig, wenn Eingang bzw. Ausgang den Versorgungspannungen
zu nahe kommen (weniger als 3V --> zu nahe).
Sprich: Du solltest -Ub nicht einfach als Masse (GND)
verwenden.
Echt symmetrische Versorgung (z.B. +5V -- GND -- -5V) ist
nicht notwendig; Du könntest auch +6V -- GND -- -3V wählen.
Stefan schrieb:> noch irgendeine Hintergrundinfo.
Dir fehlt keine "Hintergrundinfo"!
Dir fehlen die Basics!
Hast du auch nur einmal ins Datenblatt vom TL071 gesehen?
Speziell die Angaben über "Supply Voltage"?
Max M. schrieb:> Stefan schrieb:>> noch irgendeine Hintergrundinfo.>> Dir fehlt keine "Hintergrundinfo"!> Dir fehlen die Basics!> Hast du auch nur einmal ins Datenblatt vom TL071 gesehen?> Speziell die Angaben über "Supply Voltage"?
Nur zu. Es geht bestimmt auch noch unhöflicher.
> Dir fehlen die Basics!
Das ist sicher richtig... Ich bin kein E-Techniker und beschäftige mich
zum ersten Mal näher mit OPV.
> Hast du auch nur einmal ins Datenblatt vom TL071 gesehen?> Speziell die Angaben über "Supply Voltage"?
Ja, allerdings muss ich gestehen, dass ich mit einigen/vielen Werten
dort nocht nichts anfangen kann.
Ich habe mir nochmal die Diagramme im Datenblatt angesehen, bzw.
speziell Peak output voltage vs. supply voltage. Demnach dürfte ich
eigentlich nie mehr als 3V output voltage bekommen.
Aber sollte dass dann nicht mit Anpassung der Rückkoplung (also
einstellung der Verstärkung) so einzustellen sein, dass ich in einem für
den OPV vernünftigen Arbeitsbereich liege?
Ich habe gerade auch noch einen LM3900N gefunden. Mit dem funktioniert
das ganz gut (wenn auch im DIP14 zu groß für meine Anwendung). Ich
erhalte Spannungen zwischen 0.6V (völlige Dunkelheit) und 3.8V (Lampe
direkt an Diode).
Ich verstehe allerdings immer noch nicht welche Eigenschaften des OPV
nun dafür verantwortlich sind, ob es funktioniert, oder nicht.
Ich werde jetzt nochmal die beiden Datenblätter vergleichen (TL071CP vs.
LM3900N)..
Oder könnt ihr mir noch einen Tip geben, worauf ich genau schauen soll?
Stefan schrieb:> verstehe allerdings immer noch nicht welche Eigenschaften des OPV> nun dafür verantwortlich sind,
Sorry wenn ich das noch einmal sage. Und das soll nicht unfreundlich
rüberkommen.
Aber dir fehlen anscheinend einfach Grundkentnisse.
Und ohne die wird das nichts.
Du hast jetzt die möglichkeit "nach Vorlage" zu bauen oder du nimmst die
Mühe auf dich und arbeitest dich in das Thema ein.
@ Possetitjel:
oh, ich hatte deinen zweiten Beitrag gar nicht gesehen. Das hilft mir
schonmal. Danke!
Leider steht nicht im Datenblatt, dass der TL071 nicht single supply
fähig ist. Dann werde ich jetzt darauf achten, dass das entsprechendes
explizit dort genannt ist.
Possetitjel schrieb:> Knapp 5V Betriebsspannung für den TL07x ist ziemlich> wenig. 9V wäre wesentlich besser.
..
> Sprich: Du solltest -Ub nicht einfach als Masse (GND)> verwenden.>> Echt symmetrische Versorgung (z.B. +5V -- GND -- -5V) ist> nicht notwendig; Du könntest auch +6V -- GND -- -3V wählen.
Mir steht leider nur die eine Spannungsversorgung zur Verfügung. Ich
werde mir einfach andere OPVs besorgen müssen.
Harald W. schrieb:> Aussteuerungsbereich.
Ok, also max./min. Ausgangsspannung bei gegebener Versorungsspannung
Danke!
Stefan schrieb:> Leider steht nicht im Datenblatt, dass der TL071 nicht> single supply fähig ist.
Stimmt. - Die TL0xx-Baureihe ist sicher schon 30 Jahre
alt; da hat man an solche Dinge noch nicht gedacht.
> Dann werde ich jetzt darauf achten, dass das entsprechendes> explizit dort genannt ist.
Es geht im Wesentlichen um die Frage, wie weit man Eingang
bzw. Ausgang an die "Schienen der Versorgungsspannung"
aussteuern kann (rail-to-rail-OPV).
Max M. schrieb:> Stefan schrieb:>> verstehe allerdings immer noch nicht welche Eigenschaften des OPV>> nun dafür verantwortlich sind,>> Sorry wenn ich das noch einmal sage. Und das soll nicht unfreundlich> rüberkommen.> Aber dir fehlen anscheinend einfach Grundkentnisse.> Und ohne die wird das nichts.> Du hast jetzt die möglichkeit "nach Vorlage" zu bauen oder du nimmst die> Mühe auf dich und arbeitest dich in das Thema ein.
Ist leider wirklich so. Bezüglich OPV bin ich absoluter Neuling und habe
da noch einiges an Arbeit vor mir..
Mein Ansatz war ganz einfach erstmal "nach Vorlage bauen", ein paar
Erfahrungen sammeln und dabei weiter einlesen :-)
Stefan schrieb:> Folgende Situation:> - Bei normalem Tageslicht im Raum (Dezember, also schon etwas weniger> Licht..) erhalte ich am Ausgang 4.5V bei (Betriebsspannung: 4.65V)> - Mit eingeschalteter LED Schreibtischlampe direkt auf die Diode> gerichtet erhalte ich messe ich ca. 4.4V, wenn ich mit der Lampe extrem> nah ran gehe auch mal 4.3V> - dunkle ich die Schaltung mit einem Tuch ab, bleibt die Spannung bei> 4.5V.
Hallo,
auf Seite 14/15 findest Du einen Ansatz mit dem Du experimentieren
kannst.
Viel Spaß damit.
Einen guten Start ins neue Jahr!
