Hallo,
ich stehe grade auf dem Schlauch und brauche mal Hilfe:
Folgende Schaltung möchte ich aufbauen:
http://www.mikrocontroller.net/articles/Datei:Photo_diode.png
Ich gehe davon aus, dass die Photodiode den
(Fotostrom=Kurzschlussstrom?) von 80µA bei maximaler Beleuchtungsstärke
fließen lässt. Evtl. liegt da schon der Fehler, dann verstehe ich aber
nicht, was der Fotostrom/Kurzschlussstrom aussagt.
Wenn diese 80µA bei 5V aber fließen würden, würden am Widerstand (1
Megaohm) 80V abfallen, was ja absolut nicht sein kann.
Was sehe ich falsch und warum soll es überhaupt ein hochohmiger
Widerstand sein?
Grüße
Wenn die Diode wegen einfallenden Lichts leitet, wird der Mittelpunkt
auf die Versorgungsspannung gezogen. Ansonsten kann man sich die Diode
wie offene Klemmen vorstellen. Dann liegt die Mitte auf GND.
Wie kommst du auf einen Photostrom von 80µA? Das klingt eher nach einem
Leckstrom. Davon abgesehen glaube ich, dass das für die Schaltung nicht
wichtig ist, weil ich denke, dass es nur auf Licht oder kein Licht
ankommt. Der Widerstand kommt mir allerdings etwas groß vor. Es wäre gut
zu wissen, in welchem Zusammenhang das verwendet werden soll.
heini schrieb:> warum soll es überhaupt ein hochohmiger> Widerstand sein
Weil das quasi ein Transimpedanzverstärker ist. Der Widerstand bestimmt
die Verstärkung.
Ua = Rf * Iph
Ua = Ausgangsspannung
Rf = feedback Resistor
Iph= Photostrom
mfg mf
Eine Photodiode in sperrrichtung ist eine Stromquelle, deren Strom
proportional zur Beleuchtung ist. Die minimale Spannung ueber der Diode
ist falls es sein muss Null, besser aber negativ. Eine negative
Vorspannung verringrt die Kapazitaet und erhoeht die Geschwindigkeit. An
5 V betrieben mit 1 MegaOhm in serie bringt natuerlich hoechstens 5uA.
Theoretisch kann eine Photodiode im Solarzellen mode +0.7V aufbauen.
Dussel schrieb:> Es wäre gut> zu wissen, in welchem Zusammenhang das verwendet werden soll.
Ich möchte verschiedene Blinkfrequenzen bestimmen und mir die
Helligkeitsverläufe der Impulse ansehen.
Kann ich also beliebig den Widerstand verkleinern, bis ich z.B. 2,5 V
bei mittlerer Helligkeit messe?
heini schrieb:> Kann ich also beliebig den Widerstand verkleinern, bis ich z.B. 2,5 V> bei mittlerer Helligkeit messe?>
Ja, genau so musst du es machen. Der Sperrstrom der Fotodiode ist exakt
proportional zum einfallenden Licht solange die Sperrspannung >0V
bleibt.
Der Widerstand muss so bemessen sein, dass bei der maximalen Helligkeit
weniger als 5V am Widerstand abfallen, wenn man die Fotodiode an +5V
hängt.
Helmut S. schrieb:> solange die Sperrspannung >0V> bleibt
der Punkt ist mir noch nicht klar.
weiter oben wurde geschrieben:
> Die minimale Spannung ueber der Diode> ist falls es sein muss Null, besser aber negativ. Eine negative> Vorspannung verringrt die Kapazitaet und erhoeht die Geschwindigkeit.
Ist beides Mal gemeint, dass ich oben +5V und unten 0V anlegen kann?
Irgendwo hier gibts auch ne Schaltung, wie es richtig gemacht wir. Mal
gurgeln, "Fotodiode OPV"
Strom/Spannungswandler, fertig.
So wertvoll ist ja ein OPV heutzutage nicht mehr...
Die einfache Schaltung nur mit WIderstand ist allenfalls zu
Demonstrationszwecken nutzbar.
Danke für die Antworten!
Ich habe das ganze jetzt mit einem 1 Megaohm Poti ausprobiert, und es
funktioniert ganz gut.
Ich messe die Spannung mit einer PC-Messkarte. Bei Leuchtstofflampen
kann ich 50Hz messen, auch der Unterschied zwischen PWM-geregelten und
ungeregelten LED's ist sichtbar.
Jetzt soll es aber hiermit:
http://www.mikrocontroller.net/wikifiles/thumb/6/68/Photo_diode_tia.png/220px-Photo_diode_tia.png
weitergehen, und ich möchte die PWM-Signale von LED's für
Beleuchtungszwecke messen. Ich weiß nur, dass die PWM "sehr schnell"
ist, also >> 1kHz. Als Photodiode habe ich eine SFH 206 mit Ik=80µA und
Cd=72pF.
Die frage ist jetzt, wie ich die anderen Bauteile (R1 und C1 in der
Schaltung dimensioniere, da ich nicht alle Daten zur Berechnung habe).
Da das Layout eine wesentliche Rolle spielt (lt. Artikel), würde ich
eine Platine möglichst kompakt ätzen. Mit welchen Werten für C und R
würdet ihr anfangen?
Ist diese Schaltung generell geeignet, um PWM-Signale aufzuzeichnen? Ich
brauche die Frequenz und den Intensitätsverlauf zwischen den Impulsen.
Messknecht schrieb:> Das ist ein weites Feld. Da würde man wohl mal mit einem Oszi ansetzen.
Meine Messkarte kann aber auch im 100kHz-Bereich aufzeichnen. Kann ich
dort mit dem Transimpedanzverstärker keine besseren Ergebnisse als mit
der ersten Schaltung erzielen?
Je nach Aufbau, Bauteilen und Dimensionierung sollten diese 100kHz
eventuell machbar sein. Ich hab schon solche Photoempfaenger mit 100MHz
gebaut.
Also welche diode, welcher OpAmp, und welche Widerstaende wurden
verwendet ?
ецтаьэр schrieb:> Also welche diode, welcher OpAmp, und welche Widerstaende wurden> verwendet ?
Also bei meiner jetzigen Schaltung (das hier:
http://www.mikrocontroller.net/articles/Datei:Photo_diode.png) verwende
ich einen einfachen 1 Megaohm-Trimmer und eine SFH 206.
Bei dieser Schaltung:
http://www.mikrocontroller.net/wikifiles/thumb/6/68/Photo_diode_tia.png/220px-Photo_diode_tia.png
bin ich mir eben noch nicht sicher, welche Bauteile ich verwenden
sollte. Es sollte aber eine handelsübliche Photodiode (<5 EUR) sein,
gerne auch im noch gut handlichen SMD-Format, welcher OP weiß ich auch
nicht, würde es aber wahrscheinlich wie in der Schaltung beschrieben,
mit dem LM358 versuchen. Poti wird meiner Vermutung wohl nicht möglich
sein, da die Potis ja mehr rauschen sollen als ein Widerstand. Da würde
ich einen Standard-1206 nehmen.
Insgesamt soll es aber ein nicht zu großer Schaltungsaufwand werden.
