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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Leuchtdiode als Fototransistor für Laserpointer


Autor: Gerald (Gast)
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Hallo,

es soll für ein Bastelprojekt der Strahl eines Laserpointers (rot) mit 
einer LED detektiert werden (das ganze ist eine Art primitive 
Fernbedienung).

Welche LED-Art mag für diese Aufgabe besonders geeignet sein?

(habe ein paar rote LEDs aus der Bastelkiste getestet, von denen nur 
eine Uralt-LED brauchbare Ergebnisse geliefert hat, nämlich ca. 800mV 
bei direkter Bestrahlung. Die eine reicht leider nicht für das Projekt.)

Autor: Martin S. (led_martin)
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Gut funktioniert das nur mit Roten, Orangenen oder Gelben. Ein klares 
Gehäuse der LED ist auch von Vorteil. Da wirst Du auch bei aktuellen 
LEDs was finden. Blaue und Grüne reagieren nur auf kurzwelliges Licht, 
und auch da ist die Empfindlichkeit eher gering.

Mit freundlichen Grüßen - Martin

Autor: Gerald (Gast)
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Martin S. schrieb:
> Gut funktioniert das nur mit Roten, Orangenen oder Gelben. Ein
> klares
> Gehäuse der LED ist auch von Vorteil. Da wirst Du auch bei aktuellen
> LEDs was finden. Blaue und Grüne reagieren nur auf kurzwelliges Licht,
> und auch da ist die Empfindlichkeit eher gering.
>
> Mit freundlichen Grüßen - Martin

Wobei rote LEDs durchaus sehr unterschiedliche Ergebnisse liefern.

Ich habe fast die Vermutung, dass low-current-LEDs nur wenig Spannung 
erzeugen, während normale LEDs (also Nicht-low-current-Typen) teilweise 
Ausgangsspannungen von >1,3V liefern (bei direkt aufgesetztem Pointer).

Kann das jemand bestätigen?

Autor: John D. (drake)
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Detektiere  doch den Diodenstrom, nicht die Spannung! Der Fotostrom ist 
proportional der einfallenden Lichtleistung.

Autor: Martin S. (led_martin)
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Gerald schrieb:
> Ich habe fast die Vermutung, dass low-current-LEDs nur wenig Spannung
> erzeugen

Möglicherweise ist der Chip von low-current-LEDs kleiner -> Weniger 
Fläche -> Weniger Fotostrom.

Ich habe schon lange keine Low-current-LEDs mehr gekauft, 'normale' LEDs 
sind, heutzutage, so hell, daß man die auch mit deutlich weniger als 
20mA betreiben kann.

Der Einwand von John Drake (drake) ist übrigens absolut richtig.

Mit freundlichen Grüßen - Martin

Autor: Jim K. (Gast)
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Die Wellenlänge der LED muss länger sein als die des Lasers. Da der 
vmtl. 650 nm oder 680 nm hat, können nur IR Leds in Frage.

Autor: Johannes O. (jojo_2)
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Gerald schrieb:
> es soll für ein Bastelprojekt der Strahl eines Laserpointers (rot) mit
> einer LED detektiert werden (das ganze ist eine Art primitive
> Fernbedienung).

Gibt es einen vernünftigen Grund, warum es UNBEDINGT eine LED sein muss? 
Wenn du eh schon bestellen musst, dann kauf doch gleich eine Fotodiode 
mit, die kosten auch nicht viel mehr.

Muss dein Ausgangssignal eine SPANNUNG sein? Licht detektiere ich 
üblicherweise eher mit STROM! Also Transimpedanzverstärker dahinter oder 
ähnliches.


Ansonsten wird dir nur übrig bleiben, einfach mal ein paar LEDs zu 
testen. Kaum ein Hersteller wird eine solche Anwendung gesondert 
spezifizieren. Also kauf die ein paar rote/rötliche/IR LEDs und probiers 
aus.

Autor: Harald W. (wilhelms)
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Johannes O. schrieb:

> Gibt es einen vernünftigen Grund, warum es UNBEDINGT eine LED sein muss?
> Wenn du eh schon bestellen musst, dann kauf doch gleich eine Fotodiode
> mit, die kosten auch nicht viel mehr.

Da Fotodioden oder besser Fototransistoren wesentlich
empfindlicher sind, braucht man auch keinen Laserpointer,
sondern kann die LED zur Beleuchtung nehmen.

Autor: Gerald (Gast)
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Danke für die vielen Antworten!

Jim K. schrieb:
> Die Wellenlänge der LED muss länger sein als die des Lasers.

Das klingt logisch. Deshalb funktionieren die roten Uralt-LEDs 
wahrscheinlich auch so gut!?!

John D. schrieb:
> Detektiere  doch den Diodenstrom, nicht die Spannung! Der Fotostrom ist
> proportional der einfallenden Lichtleistung.

Wie detektiert man den Diodenstrom?

Autor: Johannes O. (jojo_2)
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Gerald schrieb:
> Wie detektiert man den Diodenstrom?

Siehe meine Antwort zuvor ;-)
Beispielsweise mit einem Transimpedanzverstärker. Wird zwar 
üblicherweise mit Fotodioden verwendet, sollte aber auch mit einer LED 
laufen.

Autor: Gerald (Gast)
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Ah, Danke, jetzt kommt es mir bekannt vor!

https://de.wikipedia.org/wiki/Photodiodenverst%C3%...



Eigentlich wollte ich die LEDs mehr oder weniger direkt an die ADCs 
eines Atmegas anschließen.
Bei Detektion soll die betreffende LED von einem anderen Portpin für 
zwei Sekunden zum Leuchten gebracht werden. IR-Dioden wären da eher 
witzlos :-)

Mal schauen, ob es sich so einfach verwirklichen lässt. Wahrscheinlich 
ist die Haupt-Frage, ob man solch langwellige rote LEDs heutzutage noch 
bekommt.



Oder doch mit zwischengeschaltetem Transimpedanzverstärker und 
gesonderter (z.B. grüner) Feedback-LED - wäre natürlich mehr Aufwand.

Autor: Teo D. (teoderix)
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Gerald schrieb:
> Bei Detektion soll die betreffende LED von einem anderen Portpin für
> zwei Sekunden zum Leuchten gebracht werden.

Da würd ich noch mal drüber nachdenken, ob da wirklich ein anderer 
Port-Pin von Nöten ist :)

https://www.mikrocontroller.net/articles/Lichtsens...

Autor: Martin S. (led_martin)
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Teo D. schrieb:
> Da würd ich noch mal drüber nachdenken, ob da wirklich ein anderer
> Port-Pin von Nöten ist :)

Wenn man nur detektieren will nicht, aber wenn man abwechselnd 
detektieren, und leuchten will, braucht man 2 Pins, da man die LED 
umpolen muß. Bei LEDs mit kleiner Flußspannung gibt's einen Trick, um es 
mit einem Pin zu machen: Ein Anschluß der LED wird an eine Spannung in 
der Nähe von VCC/2 gehängt, der Andere an einen Port-Pin. Mit der 
Spannung fürs leuchten wird es dann aber recht knapp.

Für Dein Vorhaben könnte der Ablauf folgendermaßen sein: (Led mit 
Vorwiderstand zwischen 2 Port-Pins, einer davon ADC) LED in 
Sperrrichtung aufladen (Beide Pins auf Ausgang), ADC-Pin hochohmig 
schalten, definierte Zeit warten (z.B. 0,2 Sekunden, Fotostrom baut die 
Ladung der LED mehr oder weniger ab), ADC-Messung durchführen, LED 
eventuell in Durchlassrichtung bestromen, ...

LEDs sind, als Lichtsensoren, nicht nur für kürzere Wellenlängen 
empfindlich, auch das Licht, das sie selbst ausstrahlen würden, wird 
recht gut erfasst, eine rote LED sollte also einen roten Laser 'sehen'. 
Vielleicht mal eine LED mit recht langwelligem, aber noch gut 
sichtbaren, roten Licht versuchen. Werden zum Teil als 'superrot' oder 
'deep red' angeboten.

Mit freundlichen Grüßen - Martin

Autor: Teo D. (teoderix)
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Martin S. schrieb:
> Wenn man nur detektieren will nicht, aber wenn man abwechselnd
> detektieren,

Ämm... das sollte so eigentlich garnich raus. Link u. Text gehören nich 
mal wirklich zusammen. War nur der Anfang eines Gedanken.... :-/

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