Avalanche Diode

[Michel K. (pn_uebergang)]

Hallo,

ich habe einige Fragen zur Photo Avalanche Diode. Ziel ist es aus der 
normalen Umgebung (Sonnenlicht, Hell/Dunkelwechsel,..) ein moduliertes 
IR-Signal (850nm) zu erkennen. Es ist notwendig dass die Signalhöhe 
erkannt wird. Geplant ist der Einsatz einer Diode mit 
Tageslichtsperrfilter.

- Ist eine Avalanche Diode aufgrund des Umgebungslichts für diesen 
Einsatzfall geeignet?

- Welche Eingangsbeschaltung ist empfehlenswert (Vorteile/Nachteile)

Danke

[Harald W. (wilhelms)]

Michel Kopp schrieb:

> Ziel ist es aus der
> normalen Umgebung (Sonnenlicht, Hell/Dunkelwechsel,..) ein moduliertes
> IR-Signal (850nm) zu erkennen. Es ist notwendig dass die Signalhöhe
> erkannt wird. Geplant ist der Einsatz einer Diode mit
> Tageslichtsperrfilter.

Nun, die Sonne wird auch bei 850nm noch kräftig strahlen...

[Uli der Troll (Gast)]

Signalhoehe ? Modulation ? Wozu ?

Reich mal noch was nach.

[Falk B. (falk)]

@ Michel Kopp (pn_uebergang)

>ich habe einige Fragen zur Photo Avalanche Diode. Ziel ist es aus der
>normalen Umgebung (Sonnenlicht, Hell/Dunkelwechsel,..) ein moduliertes
>IR-Signal (850nm) zu erkennen. Es ist notwendig dass die Signalhöhe
>erkannt wird.

Dann muss die Modulation gleichpspannungsfrei sein. Welche Frequenz hat 
die Modulation?

> Geplant ist der Einsatz einer Diode mit
>Tageslichtsperrfilter.

>- Ist eine Avalanche Diode aufgrund des Umgebungslichts für diesen
>Einsatzfall geeignet?

Sicher, aber die Frage ist, wozu? Eine Avalanchediode nimmt man nur, 
wenn es sehr schnell sein muss oder sehr wenig Licht vorhanden ist.
Selbst mit einem schmalbandingen Tageslichtfilter wirst du noch ein 
ordentliches Störsignal vom Umgebungslicht einfangen, dass du ggf. sogar 
aktiv kompensieren musst.

>- Welche Eingangsbeschaltung ist empfehlenswert (Vorteile/Nachteile)

Transimpedanzverstärker geht immer.

[Karl O. (knorke)]

Mal nur so: ich würde eine Photodiode verwenden... Avalanche Diode kann 
alles mögliche sein.
Für die Anwendung mit allem anderen als Laserlicht und entpsprechendem 
schmalbandigem Filter wird die normale Umgebungshelligkeit die 
Avalanche-Photodiode schnell sättigen. Die normalen Farbglasfilter sind 
nicht geeignet.
Probier erstmal ne normale Si-PD, und wenn das nicht geht, kannst Du 
immer noch auf Avalanche umsatteln.
Großer Nachteil bei Avalanche ist zudem die sehr kleine aktive Fläche. 
Ne BPW34 sammelt da schon viel mehr Licht ein und macht den 
Empfindlichkeitsunterschied schnell wett. Avalanche macht dann nur Sinn, 
wenn es sehr schnell sein muss.

[Michel K. (pn_uebergang)]

Hallo,

es geht um eine Reflektionslichtschranke mit einer Reichweite von 
30-50m. Aktuell verwende ich eine BPW34 FA, dies funktioniert gerade 
noch mit einem SNR von 2-3, bei direkter Sonneneinstrahlung funktioniert 
es aber nicht mehr. Daher die Überlegung mit der Avalanch Diode.

Die IR-Diode wird folgendermaßen angesteuert:
1 Zyklus
> IR-Diode EIN 20usek
> IR-Diode AUS 2msek

Wie muss der Transimpedanzwandel beschaltet werden, da ja die Avalanche 
Diode mit ca. 100V vorgespannt werden muss?

Danke

[Falk B. (falk)]

@ Michel Kopp (pn_uebergang)

>es geht um eine Reflektionslichtschranke mit einer Reichweite von
>30-50m. Aktuell verwende ich eine BPW34 FA, dies funktioniert gerade
>noch mit einem SNR von 2-3,

Klingt OK.

> bei direkter Sonneneinstrahlung funktioniert
>es aber nicht mehr. Daher die Überlegung mit der Avalanch Diode.

Deine Avalanchediode wird dir rein gar nichts nützen, die hat das 
gleiche Problem der Übersteuerung, eher noch mehr, weils sie deutlich 
mehr Verstärkung hat.

>Die IR-Diode wird folgendermaßen angesteuert:
>1 Zyklus
>> IR-Diode EIN 20usek
>> IR-Diode AUS 2msek

Also 500 Hz mit 1% Tastgrad. naja, kann man machen.

>Wie muss der Transimpedanzwandel beschaltet werden, da ja die Avalanche
>Diode mit ca. 100V vorgespannt werden muss?

Ganz normal, nur dass halt -100V an der Anode anliegen. Nützt dir aber 
nix. Eher so.

Beitrag "Fotodiode Gleichanteil entfernen"

Ich hoffe mal, dass du die Standardsachen schon gemacht hast, wie eine 
passende Rohrblende etc, um das Umgebungslicht maximal draußen zu 
halten.

[Karl O. (knorke)]

BPW34: Wie ist die denn beschaltet? Avalanche ist völlig sinnlos hier.
Aus Deiner Aussage lässt sich nicht ableiten, ob Dein Verstärker 
sättigt. Dann hilft der Artikel:

http://edn.com/electronics-blogs/bakers-best/4364018/Photosensing-with-ambient-background

Oder, wenn das Schrotrauschen durch das hohe Umgebungslicht in Deinem 
Frequenzband schon zu stark wird. In dem Fall kann man gar nichts 
wirklich tun, weil die Information schlicht nicht ankommt. Dann gibt es 
nur folgende Umschiffungsoptionen:

- IR-LED mit längerem Tastverhältnis --> mehr Licht
- Linsen vor LED / PD, größere Linsen mit mehr Sammelvermögen
- Umgebungslicht passiv schirmen
- Laser verwenden
- Engerer Filter.