Photodioden in Serie

Swampy Gast #4342636
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Hallo miteinander!

Ich habe 4 Photodioden vorliegen (OSRAM BPW 34 BS), welche ich dachte in 
Serie zu schalten, um zu erreichen, dass ich einen Photo-"Strom" 
bekomme, welcher der (unnormierte) Mittelwert aller 4 Photodioden ist.

Grundsätzlich bekommt jede Photodiode das gleiche Lichtsignal ab, aber 
um unabhängige Störeffekte rauszumitteln, dachte ich könnte man sie 
einfach in Reihe schalten und dann in 1 einzigen Transimpedanzverstärker 
schicken.

So erspare ich mir die anderen 3 TIAs und einen Spannungsaddierer bei 
einem separaten Aufbau.

Meint ihr, das geht?

Der Strom durch jede einzelne Photodiode müsste dann 4 mal so hoch sein, 
wie bei einer einzelnen Photodiode, oder?

Kann mir das die Dioden durchbrennen?? (Habe mal gemessen, bei meinem 
aktuellen Aufbau mit 1 Diode habe ich gerade mal maximal 50µA...)

Oder: Ich schalte die Dioden am Eingang des TIA parallel? Gleicher 
(qualitativer) Effekt??

Vielen Dank!!
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jgh Gast #4342648
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also iegentlich addieren sich parallele Ströme in einem Knoten zusammen, 
und es addieren sich serielle Spannungen zusammen.

Also in deinem Fall sollten sich die Spannungen aufaddieren, was jetzt 
aber im Falle des TIAs natürlich nicht so einfach ist, weil ja faktisch 
die Diode Spannungslos gehalten wird, also solltest du die vielleicht 
parallel schalten.

Sind deine 4 Dioden gleich? also alle zB Silizium, damit sie auf 
gleiches Licht gleich reagieren.

Also kommt mir sehr fremd vor deine Idee, aber kann ja deswegen trotzdem 
funktionieren, mit 4 parallelen Dioden erhöhst du ja quasi nur die 
Fläche, damit eben auch die Kapazität usw. aber vlt stört das ja deiner 
gewollten Funktion nicht, einfach mal aufbauen und testen.
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Boris O. Persönliche Seite #4342651
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Parallel und in Reihe ist ein Unterschied, denn das eine sorgt für mehr 
Strom (bei gleichem Potenzialunterschied) und das andere für mehr 
Spannung (bei gleichem Strom). Das alles gleich ist, ist unmöglich, d.h. 
nur die ideale Photodiode ist klonbar, alle anderen haben Abweichungen. 
Der Fehler wird mithin eher größer als kleiner (weil jede in Reihe oder 
parallel liegende Diode ihren Beitrag zur Verschlimmerung liefert).

Vielleicht erhellst du das gesamte Projekt weiter. Photodioden lassen 
sich auch mit negativer Vorspannung betreiben und wenn du damit etwas 
antreiben willst, ist das die komplett falsche Wahl. Für eine 
potentialfreie Datenübertragung rate ich zu dafür gemachten Optokopplern 
und für Intensitätsmessungen (von Licht) ist die Wellenlänge 
entscheidend (die meisten Photodioden sind bei IR sehr empfindlich, bei 
blau eher weniger).
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MaWin Gast #4342654
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Swampy schrieb:
> welche ich dachte in
> Serie zu schalten, um zu erreichen, dass ich einen Photo-"Strom"
> bekomme, welcher der (unnormierte) Mittelwert aller 4 Photodioden ist.

Nö.

Wenn du 4 LEDs in Reihe schaltest, fliesst auch kein unterschiedlicher 
Strom durch die LEDs. Wohin auch ?

Du kannst durch Parallelschaltung die Summe bilden, vor allem bei einem 
TIA der ja 0V an der Photodiode hält.

Wie man dann aus der Summe den Mittelwert macht, solltest du wissen.
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Swampy Gast #4342660
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Danke schonmal.

Um zu konkretisieren:

-Licht: Infrarot (850 nm)
-Ja, alle Dioden baugleich (OSRAM BPW 34 BS)

Mir ist schon klar, dass Serienschaltungen Spannungen addieren.

Ich dachte mir nur, dass hier trotzdem eine Stromaddition stattfände, 
wenn man mal an die Physik im Halbleiter denkt...

Ich hab ja dann in Serie geschaltet pro Zeiteinheit 4 mal so viele 
Photonen-Elektron-Auslösungen, also auch 4 mal so viel Coulomb pro 
Zeiteinheit und damit 4 mal so hohen Strom?...

Okay wie auch immer... Ich kanns ja auch ausprobieren! :)
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Bodo Gast #4342699
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Swampy schrieb:
> wenn man mal an die Physik im Halbleiter denkt...

Wenn du das tust, solltest du auch bedenken, dass an einer Diode immer 
ein Elektron und ein Loch entsteht. Das Loch rekombiniert aber dann, 
vereinfacht dargestellt, mit dem Elektron der nächsten Diode.

Effektiv hast du also den Strom des Elektron der ersten Diode und das 
Loch der letzten Diode in der Reihe und somit den gleichen Strom, wie 
wenn du nur eine Diode betreibst.
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