Verständnisfrage Fototransistor an µC

[Johannes (Gast)]

Ich will einen Fototransistor an einen Mikrocontroller anschließen.
Der Fototransistor soll nicht als schalter funktionieren, da ich die 
Schwellwerte über die Software einstellen will.

Nach dem Studieren des Wikis bin ich auf das Dokument gestoßen:
http://www.fairchildsemi.com/an/AN/AN-3005.pdf

Daraus  habe ich die folgenden Formeln:
Active Mode:
Vcc > Rl * Icc
Switch Mode:
Vcc < Rl * Icc

Beispielhaft habe ich mir jetzt auch einmal den BPW17N ausgesucht:
http://www.vishay.com/docs/81516/bpw17n.pdf
Da gibt es im Datenblatt den "Collector Light Current" Wert (Ica). Das 
müsste ja das sein, was als Icc bezeichnet wird, oder?

Das Ausrechnen ist mir soweit klar, ich tue mir gerade nur schwer mir 
die Hintergründe verständlich zu machen. Kann mir da jemand eventuell 
weiterhelfen?

[Axel S. (a-za-z0-9)]

Johannes schrieb:
> Ich will einen Fototransistor an einen Mikrocontroller anschließen.
> Der Fototransistor soll nicht als schalter funktionieren, da ich die
> Schwellwerte über die Software einstellen will.

OK. Und?

> Nach dem Studieren des Wikis bin ich auf das Dokument gestoßen:
> http://www.fairchildsemi.com/an/AN/AN-3005.pdf
>
> Daraus  habe ich die folgenden Formeln:
> Active Mode:
> Vcc > Rl * Icc
> Switch Mode:
> Vcc < Rl * Icc

Ich schlag das jetzt nicht nach, aber es scheint mir viel zu sehr 
formalisiert. Ist doch eigentlich ganz einfach: Der Fototransistor läßt 
je nach Beleuchtungsstärke mehr oder weniger Strom fließen, der 
seinerseits einen Spannungsabfall am (Last-)Widerstand erzeugt. Wenn man 
den Widerstand sinnigerweise gegen GND schaltet und den Fototransistor 
zwischen Vcc und den Widerstand, dann steigt die Spannung am Widerstand 
mit der Beleuchtungsstärke. Sogar halbwegs linear.

Im Dunkelzustand ist die Spannung (resp. der Strom) ca. 0 (zuzüglich 
Rauschen, Dunkelstrom etc). Jetzt legt man den Widerstand so aus, daß 
bei maximal möglicher (bzw. erfaßbar sein sollender) Beleuchtungsstärke 
einerseits

a) die Spannung am Widerstand ca. die Maximalspannung des ADC ist und
b) dabei noch genügend Spannung für den Fototransistor übrig bleibt.

für b) schau in das Datenblatt des BPW17, Seite 3, Fig 4. Das sieht für 
die meisten Fototransistoren ähnlich aus. Man sollte dem Fototransistor 
mindestens ca. 1V zugestehen, damit er nicht in Sättigung geht und dann 
extrem nichtlinear wird.

Das viel größere praktische Problem ist, daß der Faktor I_c/E_v - das 
Äquivalent zur Stromverstärkung eines normalen Transistors genau wie bei 
letzterem stark exemplar- und temperaturabhängig ist.


XL