Frage zu Fototransistoren

Gast Gast 20.11.2009 08:39 #1489608

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Guten Morgen! :)

Ich hab ein Bild mit einer Schaltung angehängt, in der ein 
Fototransistor mit Emitterwiderstand zu sehen ist.

Die Funktion ist mir eigentlich klar: Einfallendes Licht wird vom 
internen Transistor verstärkt und erzeugt einen einigermaßen zur 
Helligkeit proportionalen Stromfluss. In einer Reihenschaltung ist der 
Strom überall gleich, weswegen der Strom durch den Emitterwiderstand 
fließt und dort dann laut U=R*I einen Spannungsabfall erzeugt.

Über Kollektor-Emitter (Uce) des Fototransistors müsste dann 
normalerweise die restliche Spannung (Betriebsspannung - 
Spannung_am_Emitterwiderstand) abfallen, und der Transistor müsste dann 
Uce*I Leistung verbraten.

Soweit müsste das korrekt sein ... Meine Frage, die ich mir eigentlich 
schon selbst beantwortet hab, lautet nun: Was passiert bei einer 
schwankenden Betriebsspannung?

Ich denke, es fällt dann einfach etwas mehr oder weniger an Uce ab, der 
Spannungsabfall am Emitterwiderstand ist aber dann konstant, wenn der 
Lichteinfall konstant bleibt.

Wenn das richtig so ist, kann ich mit einem Fototransistor ein gutes 
Messsignal trotz Betriebsspannungsschwankungen erreichen, oder?

Grüße,
Gast

Angehängte Dateien:

Fototransistor-analog.GIF (1,6 KB)

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Purzel H. (hacky) 20.11.2009 09:12 #1489650

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Ja. richtig. Der Phototransistor agiett als Stromquelle, solange die 
Schwankungen hinreichend langsam sind. Und solange die Spannung ueber 
dem Phototransistor genuegend gross ist. Das bedeutet der 
Phototransistor sollte im linearen Bereich sein, nicht saettigen.

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oszi40 Gast 20.11.2009 10:14 #1489743

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Solange Du nur den Spannungsteiler betrachtest, bleibt z.B. die Hälfte 
einer Spannung immer 50%. ABER eine Transisorkennline ist nicht überall 
linear.

siehe auch Beitrag "Empfindlicher Fototransistor gesucht"

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Bastler Gast 20.11.2009 13:59 #1490034

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> ...bleibt z.B. die Hälfte einer Spannung immer 50%.

Seh ich auch so ;-)

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MaWin Gast 20.11.2009 14:20 #1490073

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> Wenn das richtig so ist, kann ich mit einem Fototransistor ein gutes
> Messsignal trotz Betriebsspannungsschwankungen erreichen, oder?


Ein Phototransistor ist sowieso kein gutes Messmittel,
denn die Verstärkung des Photostroms die in ihm stattfindet unterliegt 
grossen Schwankungen, 1:10 ist kein Problem.

Wenn man die Lichtmenge messen will, nimmt man Photodioden im 
Sperrbetrieb und guckt, wie viel Strom die durchlassen, meist mit Hilfe 
von Transimpedanzverstärkern, bei denen dann die Versorgungsspannung 
keinen direkten Einfluss mehr hat,
oder gleich digitale Helligkeitssensoren wie TSL230.

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yalu Gast 20.11.2009 16:34 #1490262

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Beim Fototransistor spielen als Dreckeffekte bei der genauen Intensi-
tätsmessung der Early-Effekt und der Dunkelstrom mit, die beide span-
nungsabhängig sind.

Bei einer Fotodiode fällt der Early-Effekt weg. Betreibt man sie dicht
bei 0V (was beim Transistor leider nicht geht), kann auch der Dunkel-
strom vernachlässigt werden. Dann kann mit ihr die Lichtintensität über
mehrere Dekaden mit hoher Genauigkeit gemessen werden.

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