Hi! Ich habe ein Problem bei der Beschaltung einer SFH203. Leider habe ich nicht so viel Ahnung von Elektronik - ich dachte der eigentliche Versuch kommt ohne viele Schaltungen aus... Ich möchte die Drehfrequenz von einem Drehspiegel messen, dessen Frequenz zwischen 50 und 500 Hz liegen dürfte und der von einem Laser bestrahlt wird. Die Idee ist, dass ich eine Fotodiode in den Strahl stelle und das Signal mit einem Oszilloskop aufzeichne. Dann sollte man auf dem Oszilloskop ja eigentlich immer wenn der Laser die Diode trifft kleine Peaks sehen können und der Abstand dieser Peaks entspricht einer Umdrehung. Ich brauche also keine große Genauigkeit, sondern nur diese Peaks... Dummerweise klappt von dem, was ich so gefunden habe - dabei in erster Linie die hier angegebenen Schaltungen http://www.mikrocontroller.net/articles/Lichtsensor_/_Helligkeitssensor (kann der Transimpedanzverstärker überhaupt mit dem OP 741 funktionieren? Hab gelesen, dass der nicht so gut ist...) nichts so richtig. Auf dem Oszilloskop ist hauptsächlich ein 50 Hz rauschen zu sehen. Ich sehe zwar schon, dass sich die Spannung am Oszilloskop je nach Lichteinfall verändert, aber sobald ich nur den Laser benutze und den Drehspiegel anmache überlagert dieses 50 Hz Rauschen alles. Welche Schaltung wäre für diesen Zweck überhaupt am sinnvollsten? Und gibt es gute Möglichkeiten das Rauschen zu eliminieren? Beste Grüße Stefan
@StefanNRW (Gast) >Umdrehung. Ich brauche also keine große Genauigkeit, sondern nur diese >Peaks... Ist einfach. >(kann der Transimpedanzverstärker überhaupt mit dem OP 741 >funktionieren? Hab gelesen, dass der nicht so gut ist...) Kann schon, aber das ist die älteste Gurke vor dem Herrn. Nimm wenigstens den LM358, und der ist schon alt. Dein 741 brauch bipolare Versorgung etc. >Welche Schaltung wäre für diesen Zweck überhaupt am sinnvollsten? Einfacher Fotoempfänger wie du ihn schon versucht hast aufzubauen. Sowas gibt es teilweise auch als fertigen IC. > Und gibt es gute Möglichkeiten das Rauschen zu eliminieren? Deine Schaltung hat noch nie funktioniert, da musst du dir um das Rauschen erstmal keine Gedanken machen. Und dein Laser hat so viel Dampf, dass man da keinen Super empfindlichen Empfänger braucht. Bei 500 Hz reicht sogar schon ein popeliger Phototransistor + Widerstand. MfG Falk
Du mußt uns schon einen Schaltplan zeigen... Achtung, der 741 ist kein Rail-to-Rail Typ und wird anstelle eines LM358 eher nicht funktionieren. 50Hz Brumm ist eigentlich kein Problem bei einer solchen Schaltung, wenn du sie kompakt aufbaust, also die Fotodiode in unmittelbarer Nähe zum OPamp anordnest. Du solltest die Schaltung vielleicht auch ein wenig mit Alufolie abschirmen und die Folie direkt mit Signalmasse verbinden. In die Folie machst du dort, wo die Fotodiode sitzt, ein kleines Loch. (Vorsicht mit dem LASER, wenn die Alufolie das Licht ungewollt reflektiert!) Umgebungslicht kann auch ein Problem sein, dann wirst du aber eher 100Hz Brumm sehen.
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Danke schonmal für die Antworten! Also eine der Schaltungen, die absolut nicht funktioniert hat, war die erste im Anhang. Dabei wurde der OP 741 mit +- 15 V symmetrischer Spannungsversorgung betrieben. Auf dem Oszilloskop war dann aber eine lichtunabhängige, sehr hohe Spannung abzulesen. Warum das so war, habe ich ehrlich gesagt gar nicht verstanden! Der einfache Versuch die Diode direkt ans Oszilloskop anzuschließen ohne irgendetwas anderes, hat zumindest eine Lichtabhängigkeit der Spannung gezeigt. Aber wie gesagt, bei der genauen Messung konnte immer nur das Rauschen gemessen werden. (Das 100 Hz Rauschen vom Umgebungslicht hatte ich auch erst, aber das lässt sich ja durch komplette Verdunkelung gut eliminieren :-) ) Würde hier Abschirmung durch Alufolie also Besserung bringen? Und eine blöde Frage: Was bedeutet OPamp? Ein weiterer Versuch war dieser hier: http://www.google.de/imgres?imgurl=http://www.harzoptics.de/optikwiki/lib/exe/fetch.php%3Fw%3D%26h%3D%26cache%3Dcache%26media%3Dpin-diode.gif&imgrefurl=http://www.harzoptics.de/optikwiki/doku.php%3Fid%3Dfotodiode&usg=__o1xCTsStVel5HQoPyKCuA5lOFgg=&h=316&w=400&sz=9&hl=de&start=13&zoom=0&um=1&itbs=1&tbnid=ecp4Awf7ZOBj0M:&tbnh=98&tbnw=124&prev=/images%3Fq%3Dfotodiode%2Bsperrichtung%26um%3D1%26hl%3Dde%26tbs%3Disch:1&ei=ks53TZKBC8-Eswa_i7mCBQ Wobei der Widerstand zwischen 1 kOhm und 100 kOhm dimensioniert war. Die Versorgungsspannung wurde zwischen 1 Volt und 10 Volt eingestellt. Auch hier war am Ende das Rauschen stärker...
>Auf dem Oszilloskop war dann aber eine lichtunabhängige, sehr hohe >Spannung abzulesen. Schwingt vielleicht der OPamp? Ist das eine hohe Gleichspannung oder eine hohe Wechselspannung? Verstell mal die Ablenkzeit für hohe Frequenzen. Hast du dem Widerstand einen kleinen Cap (33pF) parallelgeschaltet? Am Ausgang des OPamp würde ich noch einen Schwingschutz-Widerstand von um die 100R vorsehen. >Würde hier Abschirmung durch Alufolie also Besserung bringen? Ein Versuch ist es wert. >Und eine blöde Frage: Was bedeutet OPamp? Dasselbe wie "OPV".
> Schwingt vielleicht der OPamp? Ist das eine hohe Gleichspannung oder > eine hohe Wechselspannung? Verstell mal die Ablenkzeit für hohe > Frequenzen. Ist eine hohe Gleichspannung. Kann mir das nur durch Fehler in meiner Umsetzung der Schaltung erklären, aber da hab ich keinen Fehler gefunden. > > Hast du dem Widerstand einen kleinen Cap (33pF) parallelgeschaltet? Am > Ausgang des OPamp würde ich noch einen Schwingschutz-Widerstand von um > die 100R vorsehen. Das werd ich glaub ich mal probieren. (kann ich erst morgen wieder) Diese Schaltung sollte also auch das gewünschte Ergebnis bringen können?
>Ist eine hohe Gleichspannung. Kann mir das nur durch Fehler in meiner >Umsetzung der Schaltung erklären, aber da hab ich keinen Fehler >gefunden. Na ja, wenn der Widerstand in der Gegenkopplung sehr groß ist, kann ein hoher "input bias current" des 741 schon problematisch werden. Aber auch normales Umgebungslicht kann dann ein Problem werden. Wir groß ist denn R? Oder hast du vielleicht die beiden Eingänge des OPamp vertauscht? >Das werd ich glaub ich mal probieren. (kann ich erst morgen wieder) >Diese Schaltung sollte also auch das gewünschte Ergebnis bringen können? Klar, ist eine Standardschaltung.
So, nu hat es endlich geklappt. Es ist mir schon fast peinlich das zuzugeben, aber ich hab die Fotodiode von der falschen Seite bestrahlt... man muss sie von "oben" bestrahlen, nur für alle, die später denselben Fehler machen... dann hat es mit jeder der ausprobierten Schaltungen geklappt! In der Schaltung mit dem OPV war vorher doch noch ein kleiner Fehler. Der Spiegel dreht sich mit um die 500 Hz. :-) Danke für die Hilfe! Jetzt habe ich wahrscheinlich ein neues Problem. Ich brauche schnelle Lichtpulse, am besten im Bereich von 5 ns. Perfekt wäre ein gepulster Laser oder eine gepulste Laserdiode in diesem Bereich. (bis 100 ns rauf wäre auch in Ordnung, zwar nicht total gut, aber ok). Es kommt wieder nicht so sehr auf Genauigkeit an, ich muss nur nach 30, 40 Metern Laufzeit noch ein Signal empfangen können. Gibt es gepulste Laserdioden zu kaufen? Bei Conrad habe ich keine gefunden. Und ich muss zugeben: Selbst eine Laserdiode mit der erforderlichen Geschwindigkeit zu pulsen traue ich mir kurzfristig nicht zu. Gibt es da verhältnismäßig einfache Lösungen?
Laserdiode zu pulsen ist nicht so einfach. Die Laserdioden sind sehr Empfindlich gegen Überschwinger mit negativer Spannung oder zu hohem Strom (bei den normalen LD). LEDs sind da weniger Empfindlich, aber nicht alle LEDs gleich schnell. Bei einigen (z.B. einige IR oder rote) könnte es mit 100 ns nichts werden. Eine, wenn auch etwas brutale Methode ist es einen kleinen Kondensator (z.B. 1 nF auf z.B. 200 V) zu laden und dann über die LED mit parallelem Widerstand von z.B. 50 Ohm und eventuell 10 Ohm in Reihe zu entladen. Man hat so den Vorteil, das der Schaltende Transistor nur schnell einschalten muss - die Länge des Pulses wird durch den Kondensator bestimmt. Angeblich gehen so ähnlich auch Pulse bis in den ps Bereich. Die Pulsform ist allerdings kein digitales aus - an - aus.
Die Schaltzeit einer roten LED liegt bei rund 50nsec. Bei grün kann es bis zu 500nsec sein. Dazu kommt noch die Sperrschichtkapazität von rund 50pF.
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