Transimpedanzverstärker - Größe des Verstärkungswiderstandes

[Marius S. (fhler)]

Hallo,

ich will mehrere Fotodioden (SFH 203 P) mittels eines 
Transimpadanzverstärkers (OP 177 GP) an einen uC (ATmega16) anschließen 
und per ADC auslesen (Referenzspannung: 5V). Später soll dann eine Reihe 
von Fotodioden in einer Leiste "stecken" pro 8 Dioden 1 uC (weitere dann 
mittels I2C/TWI mit wieteren uC und dem Haupt-uC verbunden). Dies soll 
dann die Ausrichtungsleiste für einen Drehteller mit Laserpointer sein 
d.h. wenn ich sage der Teller/Strahl des Laserpointers soll sich auf 3. 
Diode ausrichten (exakt mittig!) soll er dies auch tun. Nun zu meiner 
Frage: Ich habe das Problem das wenn der Laserpointer schwächer wird 
müsste der Widerstand größer werden bzw. wenn ich von vornherein einen 
zu großen Widerstand einbaue würde er sich nicht exakt auf die Mitte 
ausrichten. Wie kriege ich dort einen guten Komprmiss hin? Zur Zeit sind 
1,2k drin.

(Welche Alternativen gibt es zu einem Laspointer der länger als 5-10min 
volle Leistung hat?)

[Carsten B. (cbr)]

Lies mal deinen Text, als ob du noch nie von dem Problem gehört hättest. 
Würdest du verstehen was der Threadopener meint?

[Uwe (Gast)]

> Welche Alternativen gibt es zu einem Laspointer der länger als 5-10min
> volle Leistung hat?

einen funktionierenden Lasserpointer !
Laserpointer sind nicht stabil keine aktive Temperaturregelung keine 
anständige langzeitstabile Regelung der Laserdiode !
Anständige Laser kosten mehr als 1000€ronen
Und wie willst du überhaupt mit ner Fotodiode die mitte ohne Pinhole 
finden.
Ohne Pinhole brauchst du dafür ne PSD z.B. 
http://www.lasercomponents.com/de/produkt/zweidimensionale-silizium-psds/
usw.

[Marius S. (fhler)]

Ok dann hier der 2. Versuch es zu erklären.

Also ich will das der Strahl des Laserpointers welcher sich auf einen 
Drehteller sich mittig auf die Fotodioden in der Leiste (skizze_leiste) 
ausrichtet. Ich sage 3 er soll sicht auf die 3. ausrichten, ich sage 8 
er soll sich auf die 8. ausrichten, ...

Dabei soll er der ADC den maximalen Wert liefern wenn sich der 
Laserstarhl an der Position 3 befindet. (s. skizze_diode) dabei ist mir 
die rote Achse schnurzpiepegal.

Wenn die Intensität des Laserpointers nachläst (Batterien gehen zur 
neige) soll der ADC trotzdem immer noch den maximalen Wert liefern. Aber 
wenn ich jetzt einen zu großen Verstärkungswiderstnad beim 
Transimpedanzverstärker(TIA) nehme erreicht der ADC schon bei Position 1 
bzw. 2 den maximalen Wert, wenn ich den TIA auf die geringe Intensität 
auslege. Wie krieg ich da einen Kompromiss hin?


Info: es soll später ein PID-Regler benutzt werden.

[Nachtaktiver (Gast)]

Teil eins ist soweit verstanden. Aber...

Der Rest ist aber unklar:
- Warum soll er bei 3 den maximalen Wert liefern?
- Was ist bei den anderen Punkten?
- Wie unterscheiden sich die einzelnen Punkte voneinander?
- Du brauchst eine hochwerte Mechanik zum ausrichten
- Warum soll bei einen schwächer werdenen Laserpointer der
Wert am ADC konstant bleiben? Dann brauchst du doch keinen 
Photodetektor!
- Warum hat aufeinmal der ADC bei Position 1 oder 2 seinen maximalen 
Wert?
- Warum benötigst du aufeinmal einen PID Regler?

[Marius S. (fhler)]

> Warum soll er bei 3 den maximalen Wert liefern?

Weil später soll der Drehteller für Postionierungsaufgaben benutzt 
werden. (Präzison beim anfahren der versch. Stellungen)

> Was ist bei den anderen Punkten?

Die anderen Punkte überfährt er ja beim Ausrichten.


> Wie unterscheiden sich die einzelnen Punkte voneinander?

Einfach durch den Abstand zur Mitte der Fotodiode.

> Du brauchst eine hochwerte Mechanik zum ausrichten

Der Antrieb existiert schon. Ein Maxon-DC-Servomotor (angesteuert über 
eine H-Brücke/Vierquadrantensteller) mit Planetengetriebe-übersetzung 
(1:3) dessen Drehmoment wird über zwei Riemenräder und einen flexiblen 
Riemen auf die Drehtellerachse übertragen. Zu diesem Motor gehört auch 
ein relativer Winkelencoder mit Drehrichtungserkennung (500 Impulse pro 
Umdrehung). Zudem gibst es auch noch einen externen relativen 
Winkelencoder(800 Impulse pro Umdrehung) an der Achse des Drehtellers.

> Warum soll bei einen schwächer werdenen Laserpointer der Wert am ADC     > 
konstant bleiben? Dann brauchst du doch keinen Photodetektor!

(1)Wenn ich den Widerstand so wähle das der ADC bei der maximalen 
Intensität des Laserpointers(LP)seinen Maximalwert ausgibt, gibt er bei 
geringerer Intensität nicht mehr den Maximalwert aus.
(2)-> Damit bei geringerer Intensität trotzdem der Maximalwert 
ausgegeben wird muss der Widerstand größer werden.
(3) Ist der Widerstand aber zu groß wird bei der maximalen Intensität 
des LP der ADC schon den Maximalwert ausgeben auch wenn der Strahl des 
LP noch nicht in der Mitte der Fotodiode angekommen ist. (-> s. deine 1. 
Frage)

> Warum hat aufeinmal der ADC bei Position 1 oder 2 seinen maximalen
> Wert?

Wenn ich den Widerstand zu groß / größer wähle.

> Warum benötigst du aufeinmal einen PID Regler?

Regelkreis?! z.B. wenn der Teller sich zu weit gedreht hat soll er sich 
in die andere Richtung drehen. Zumal soll es dann auch mit verschiedenen 
Abständen der Leiste zum Drehteller funktionieren. Da würde das zählen 
der Impulse nicht ausreichen.