Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik wieder mal BPW21


Announcement: there is an English version of this forum on EmbDev.net. Posts you create there will be displayed on Mikrocontroller.net and EmbDev.net.
von Gerhard V. (hartl)


Lesenswert?

Hallo zusammen,
ich möchte mir einen Belichtungsmesser bauen mit der Fotodiode BPW21 und 
einem OPV AD820 oder TS912. Die Schaltung habe ich wie im Artikel 
„Lichtsensor / Helligkeitssensor“ Konstantstromquelle mit 
Transimpedanzverstärker
http://www.mikrocontroller.net/articles/Lichtsensor_/_Helligkeitssensor
aufgebaut. Den OPV möchte ich von der Spannungsversorgung als Single 
Supply betreiben.
Nun meine Fragen: Wie bekomme ich den Dunkelstrom der BPW21 kompensiert 
da der ja auch ordentlich mit verstärkt wird und wie ist ein 
Offsetspannungsabgleich beim TS920 möglich.

Gruß
Gerhard

von nicht "Gast" (Gast)


Lesenswert?

In dieser Schaltung wird die BPW21 doch ohnehin mit OV Sperrspannung 
betrieben und somit ist der Dunkelstrom kein Problem. Selbst wenn du 
eine kleine Sperrspannung hättest, wäre der Dunkelstrom weit unter den 
für Belichtungsmesser üblichen Fotoströmen.

> da der ja auch ordentlich mit verstärkt wird und wie ist ein
> Offsetspannungsabgleich beim TS920 möglich.

1) Unter TS920 habe ich auf die Schnelle nur Knopfzellen und 
Tischkreissägen gefunden...

2) Einen Dunkelstrom beim OPV zu kompensieren funktioniert nur bei 
konstantem Dunkelstrom. Dazu muss die Fotodiode auf einigermaßen 
konstanter Temperatur bleiben und darf nicht altern (keine hohen 
Temperaturen oder Sperrspannungen).

von Gerhard V. (hartl)


Lesenswert?

... sorry, da habe ich mich verschrieben. Das sollte nicht TS920 sondern 
TS912 heißen.
Wenn ich beim AD820 an den Eingängen nichts anschließe bekomme ich am 
Ausgang ca. 4mV. Wenn ich die o.g. Schaltung wieder herstelle, ändert 
sich der Spannungswert nicht, obwohl die Helligkeit im Raum ca. 50 Lux 
beträgt. Erst ab ca. 200 Lux ändert sich der Spannungswert am Ausgang.
Der Rückkopplungswiderstand hat 2500 Ohm und ist (sollte) für einen 
Bereich bis 200000 Lux berechnet.

von nicht "Gast" (Gast)


Lesenswert?

OK, da ist das Problem aber offensichtlich nicht der Dunkelstrom (bei 
50lx hast du immerhin schon 500nA Fotostrom bei ein paar pA 
Dunkelstrom!).

Kann es sein, dass du den AD820 nur mit 0V und +5V versorgst? 
Rail-to-Rail-Ausgang bedeutet, dass er fast an die Rails herankommt - 
aber nicht auf die letzten mV. Laut Datenblatt schafft er etwa typ. 5mV 
(unbelastet). Das würde das von dir geschilderte Verhalten sehr gut 
erklären.

von Gerhard V. (hartl)


Lesenswert?

... das heißt dann, ich komme nicht um die negative Spannungsversorgung 
herum?

von nicht "Gast" (Gast)


Lesenswert?

Das ist sicher die sauberste Lösung. Der AD820 braucht ja nicht viel 
Strom und da sollte es ein Leichtes sein, sich eine neg. Spannung zu 
besorgen: Hilfspannung vom Netzteil abzapfen, Chargepump (fertiger 
Baustein oder mittels Taktausgang des µCs basteln), DC/DC-Konverer,...

Eine Quick&Dirty-Lösung wäre es, statt GND >=10mV an den +Eingang des 
OPVs zu legen. Ein Spannungsteiler sollte reichen.

von Gerhard V. (hartl)


Lesenswert?

Vielen Dank erstmal für die Hilfe. Ich werde die verschieden Varianten 
einmal durchtesten und dann wieder Bericht erstatten.

Gruß
Gerhard

von Gerhard V. (hartl)


Lesenswert?

Ich habe jetzt den OPV AD820 mit +5V und -5V versorgt, nun habe ich nur 
noch 0,13mV am Augang. Um den Rest auch noch weg zu bekommen, habe ich 
die Offset Eingänge auch noch beschaltet und einen 0 Abgleich gemacht.
So wie das jetzt aussieht, ist es wahrscheinlich nicht möglich einen 0 
Spannungs Offset zu bekommen ohne negativer Versorgungsspannung und 
einem Offest Eingang am OPV.

Gruß
Gerhard

von Falk B. (falk)


Lesenswert?

@  Gerhard V........ (hartl)

>So wie das jetzt aussieht, ist es wahrscheinlich nicht möglich einen 0
>Spannungs Offset zu bekommen ohne negativer Versorgungsspannung und
>einem Offest Eingang am OPV.

Doch, mit einer virtuellen Masse.

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.