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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Schwellwertschalter mit (unbekannter) Fotodiode


Autor: Guest (Gast)
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Hallo,

ich habe vor mir eine unbekannte Fotodiode.
Ich möchte daraus einen Schwellwertschalter bauen, welcher mir, solange 
es "hell" ist ein Relais angezogen hält.
Wird es "dunkel", soll das Relais wieder abfallen.
Selbstverständlich soll der Schwellwert einstellbar sein.
Das Relais muss kein „großes“ sein, es soll nur ein Signal schalten.

Das ganze möchte ich mit möglichst diskreten Bauteilen aufbauen.

Da die Schaltung direkt an einer Autobatterie betrieben werden soll, 
beträgt die Versorgungsspannung  11 – 14V.

Nur wie kann ich dies realisieren?
Ich habe leider kaum Erfahrungen mit Fotodioden und OPVs.

Laut Wikipedia muss ich die Fotodiode in diesem Modus betreiben:
U<0, I<0, Betrieb im Sperrbereich

Nur wie bekomme ich eine Spannung heraus, mit welcher ich etwas schalten 
kann?
Muss ich dafür einen OPV verwenden oder geht das auch einfacher`?


Gruß
Der Guest ;)

Autor: Jupp (Gast)
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Besorge dir erst mal eine definierte Diode...unbekanntes Zeug gehört in 
die Elektronikmülltonne.

Autor: Sven (Gast)
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Quark. Schon mal was von Recyklen gehört? Die ganze Schaltung kann man 
mit ausgebauten Zeug aufbauen.

Für den Schwellwertschalter dürften paar Transistoren und Widerstände 
reichen. Schau mal bei Conrad nach Artikel 196037, 
Lichtschranken-Bausatz. In der Anleitung ist ein Schaltplan drin. Statt 
des Photowiderstandes nimmst Du Deine Photodiode. Dürfte noch genügend 
andere ähnliche Schaltpläne dazu im Netz geben.

Autor: Sven (Gast)
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Ich hau mich weg. Das mit dem Direktlink funktioniert ja... Beeindruckt!

Autor: Guest (Gast)
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EInfach so einen LDR mit einer Photodiode ersetzten?
Sind die Bazteile nicht eigl. komplett "anders" von den Eigenschaften 
her?

LDR= var. Widerstand
Diode= PN Übergang

?

Aber schonmal besten Dank für den Link, anhand von Schaltplänen lernt 
man am besten ;)

Autor: Sven (Gast)
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> Sind die Bazteile nicht eigl. komplett "anders" von den Eigenschaften
her?

Im Prinzip ja. Aber was willst Du? Hell / Dunkel unterscheiden.

Photowiderstand (LDR): Der Widerstand sinkt bei Beleuchtung. Es fließt 
ein größerer Strom.

Photodiode (PD): Bei Beleuchtung fließt ein größerer Strom.

Und? Mehr brauchst Du doch nicht.

Dass LDRs deutlich langsamer als PDs sind, dass PDs linear und LDRs 
logarithmisch sind, dass LDRs deutlich temperaturempfindlicher sind und 
stärker altern als PDs, dass LDRs eine eher dem Auge angepasste 
spektrale Empfindlichkeit haben und PDs auch im IR noch "sehen", dass 
bei LDRs die Polung egal ist: Stimmt alles, ist aber hier nicht 
relevant.

Da Du die Diode nicht kennst, musst Du mit dem Poti sowieso probieren, 
welcher Wert günstig ist.

Autor: Guest (Gast)
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Ich werde es mal testen, besten Dank!!

Autor: Guest (Gast)
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Hi,

die Schaltung scheint schonmal zu funzen.....
Nur hab ich am Ausgang wenn es hell ist ca. 12V und wenn es dunkel ist 
ca. 0,3 - 0,8V.....

Ich müsste die Schaltung jetzt so verändern, dass ein NE555 (oder was 
auch immer^^) wenn 12V anliegen ein Recktecksignal ausgibt
(sauberer Pegelwechsel von 0V auf 12V und 12V auf 0V)
und wenn 0-1V anliegt müssen ca. 12V am Ausgang anliegen.
Ist das realisierbar?
Ansonsten klappt die Schaltung perfekt, besten Dank für den Tip!!

Autor: Guest (Gast)
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Achso, hier der Aktuelle Schaltplan:

http://img219.imageshack.us/my.php?image=unbenanntey9.png

Autor: Sven (Gast)
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Wie sauber muss der Rechteck denn sein? Welche Frequenz? Ws willst Du 
damit machen.

Wenn es eine Glühlampe oder ein Relais sein soll, könntest Du einen 
astabilen Multivibrator (das heisst so, kein Mensch sagt Kippstufe, 
http://de.wikipedia.org/wiki/Multivibrator) mit 2 Transistoren bauen. 
Eine B-E-Strecke des Multivibrators schließt dann T3 kurz, R11 fält weg.

Autor: Guest (Gast)
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Hallo,

es soll damit eine Reset Pin einer anderen Schaltung betätigt werden.
Dieser erkennt komischer Weise einen Reset nur bei glatten 0V...
Und auch manchmal nur bei einem Pegelwechsel....
Deswegen wollte ich im z.B. 50Hz Takt den Pin solange es hell ist 
"Reseten" (im Toggelmode sozusagen ;))

Autor: Wolf (Gast)
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Achtung am R1, falls der Schleifer an den oberen Anschlag gedreht wird.
Egal, wie herum die Fotodiode betrieben wird, entweder zu hoher Strom 
oder zu hohe Rückwärtsspannung ist/sind für Halbleiter schädlich.

Autor: Guest (Gast)
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Also noch einen 1K Widerstand davor schalten...?!
Sollte doch gehen.

Autor: Guest (Gast)
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Hallo,

ich habe meine Schaltung nochmals verändert.
Wenn es hell ist soll der NE555 eine Rechtecksignal (0V-ca.12V - 0V....) 
ausgeben.
Wenn es dunkel ist soll am Output Pin ein Signal zwischen 1V und 12V 
ausgegeben werden.

Könnte evtl. jemand nochmal über die Schaltung drübersehen, ob das so 
klappen könnte?

Vielen Dank!!

Autor: Jens G. (jensig)
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den Vcc des 555 solltest Du aber noch vor R1 anbinden (R11 zu hochohmig, 
um den 555 zu betreiben, auserdem schaltest Du in der Schaltung mit dem 
Transistor gerade diese Spannung, was wohl nicht so richtig gewollt ist)

Autor: Guest (Gast)
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Also, ich habe jetzt die Vcc des 555 direkt angebunden.
Wenn aber funktioniert der Rest so wie es sollte?
Habe ich (wenn es dunkel ist) am Output Pin durch den Pullup R17 auch 
wirklich meine 12V oder gibt der NE555 da immer noch sein Rechtecksignal 
drauf?

Autor: Guest (Gast)
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Achso, kann der NE555 durch R17 beschädigt werden, da ich ja auf dem 
Output Pin eine Spannung über R17 drauf gebe?
Oder spricht da nichts gegen?

Autor: Jens G. (jensig)
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Also ein Pullup am Ausgangspin des 555 ist eigentlich sinnlos, weil es 
bereits ein Gegentaktausgang ist (ist aber auch nicht schädlich - 
fungiert halt nur wie ein kleiner Last-R gegen +)

Autor: Guest (Gast)
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Aber so wie die Schaltung jetzt ist, funktioniert dass?
Wichtig ist mir nur, dass wenn es hell ist das Rechtecksignal rauskommt 
und wenn es dunkel ist die ca. 12V anliegen.
Dass sollte doch jetzt damit gegeben sein, oder nicht?

Wenn ich den R17 weglassen würde hätte ich doch am Output-Pin ein 
dauerhaftes "Low" wenn es dunkel wäre, oder?

Vielen Dank für deine Hilfe!!!

Autor: Guest (Gast)
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Irgendwie bekomme ich am Ausgang immer ca. 0V.
Ich brächte aber eine Spannung von min. 2V wenn es hell ist!
Verwende ich Pullup Widerstände, habe ich kein sauberes Rechtecksignal 
mehr was zwischen 0V und min. 5V Pendelt.
Kann mir jemand helfen ?

Autor: Falk Brunner (falk)
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@ Guest (Gast)

>preview image for 1.png

Die Schaltung ist ziemlicher Murks, die Aussage "Poti nie auf 0 drehen,
da sonst zu hoher Strom durch die Photodiode" erst recht.

>Wichtig ist mir nur, dass wenn es hell ist das Rechtecksignal rauskommt
>und wenn es dunkel ist die ca. 12V anliegen.
>Dass sollte doch jetzt damit gegeben sein, oder nicht?

Viel zu kompliziert. Alles was du brauchst ist ein Komparator, einen
Widerstand und einen Phototransistor, meinestwegen auch eine Photodiode.

Siehe Lichtsensor / Helligkeitssensor

Siehe Anhang.

MFG
Falk

Autor: Guest (Gast)
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Hi, besten Dank!
Habe in der Hinsicht wenig Erfahrungen, deswegen auch die etwas 
chaotische Schaltung^^
Ich danke dir und werde die Schaltung mal aufbauen und testen.

Allen noch ein schönen Freitag......

Autor: Guest (Gast)
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Wenn ich das richtig sehe, habe ich bei einem High am Reset das 
gewünschte Rechtecksignal und bei einem Low am Ausgang auch nur ein 
Low!!
Jedoch soll der Ausgang bei einem Low am Reset ein High, bzw. mind. 2V 
dauerhaft ausgeben.
Also praktisch invertiert!
ist das noch möglich?

Autor: Falk Brunner (falk)
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Nein.

Autor: Guest (Gast)
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Darum ging es aber^^
Deswegen brauch ich so eine Schaltung, hilft mir dann nicht so viel 
weiter.....

Autor: Guest (Gast)
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Ein Pullup an den Outputpin würde mir nur mein Rechtecksignal 
verfälschen, oder?

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