Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Diskrepanz bei gemessenen IRED-Schaltzeiten


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von Jens G. (jensig)


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Hi,
nun möchte ich auch mal ein Problem in die Runde werfen.
Und zwar geht es um die Flankenzeit (rise/fall) von LED (IRED) und 
Photodioden (im Endeffekt nur die IRED).

Bereits Anfang/Mitte letzten Jahres hatte ich mich ein bißchen mit 
analogem "Lichtfunk" beschäftigt. Allerdings nicht einfach das Licht mit 
der NF moduliert, wie man das üblicherweise in der Amateurlichtfunkszene 
so macht, sondern das Licht wird mit einer NF-modulierten HF von paar 
100kHz moduliert (oder für Testzwecke auch mal bis in den MHz-Bereich, 
wenn das noch geht). Also eigentlich wie ein ganz normales Radio.
Sinn dieser Modulationsvariante ist es, aus der Lichtverschmutzung im 
unteren Frequenzbereich herauszukommen, die hoffentlich in den höheren 
Lagen deutlich geringer ist. Zumal man jetzt auch FM-modulieren kann, 
was generell störfester ist als irgendwelche AM-Varianten.
Um das zu erreichen, sollten Sender/Empfänger Flankenzeiten von deutlich 
unter 1µs haben, eher deutlich unter 100ns (zumindest wollte ich für 
Tests bis in den MHz-Bereich vorstoßen).
Also habe ich mir für erste Tests Sender + Empfänger (was aktuelle nur 
ein Transimpedanzverstärker (TIA) ist) zusammengefriemelt.

Dieses Projektchen ist dann erstmal etwas liegen geblieben. Aber der 
andere Thread über TIA+PD vor ein paar Tagen/Wochen hier im Forum hat 
mich wieder dazu ermuntert, mich mal wieder damit zu beschäftigen.

Zur Technik:
Sender ist ein NE555 als Taktgeber "as usual", mit einem MCP1407 als 
LED-Driver, der auch für schöne Flanken sorgt. 10V-gespeist. LED ist 
eine IRED SFH4546 (12ns), Rv=100Ohm. Macht etwa 80mA Pulsstrom. Also nix 
besonderes ...
Rise/Fall-Time für Strom und Spannung ist unter 10ns, rel. "klingelfrei" 
(obwohl nur als "Drahtigel" auf Lötstützpunkten aufgebaut ;-)

Empfänger (dessen Eingangsstufe) sollte ein TIA sein, mit OPA657, 
SFH203FA (5ns) als "Antenne".
Dafür habe ich eine kleine Test-LP gemacht, bißchen auf parasitäre C's 
geachtet, daß die möglichst klein bleiben.
Transimpedanz sollte eher im MOhm-Bereich sein, bzw. so hoch, daß man 
noch mindestens 1MHz erreicht.

Die Tests waren aber allesamt ernüchternd. Egal, welche Transimpedanz 
ich draufgelötet hatte (bis runter auf 1kOhm), egal, welcher Cf, egal, 
welche PD (habe 4 unterschiedliche SFH-Typen, alle um 5ns) probiert - 
die Flanken wurden nicht schneller als so um die 300-400ns.

Also Gegenprobe gemacht, mit einer simplen PD+47Ohm-Parallelschaltung an 
der Oszi-Taskkopfklemme. Gemessen ergab das rund 40pF. Großzügig mit 
50pF gerechnet, ergibt das einen RC=2,5ns. Ergebnis: wieder nur 
irgendwas um die 300/400ns auf dem Oszi.

Habe dann als weitere Gegenprobe mal den 47Ohm durch einen 1kOhm 
ersetzt, was die RC ja auf rund 50ns erhöhen sollte. Einen zarten 
Unterschied sieht man zwar im Oszillogramm, kann man aber immer noch mit 
nur rund 400ns beziffern. D.h., der RC mit 47Ohm ist offensichtlich 
niedrig genug (oder anders gesagt - mein zusammengeklebter Opto-Tastkopf 
sollte schnell genug sein, um das Meßergebnis nicht zu verfälschen).

Da ich jetzt alles (was mir so einfiel) auf Empfängerseite durchgetestet 
habe (TIA vs. PD||R mit unterschiedlicher RC, unterschiedliche PD's), 
lenkte sich mein Verdacht auf die Senderseite.

Wie schon gesagt, Strom/Spannungsflanken sind wunderhübsch (<10ns im 
Bereich 10%/90%), also kann es eigentlich nur noch die IRED sein, die so 
lahm ist, obwohl sie doch nur 12ns Schaltzeit haben soll.
Also mal unterschiedliche IRED's versucht.

Z.B. die ollen LD271/274 als Startingpoint: da sieht man sehr schön 
deren lt. DB spezifizierten Zeiten, also rund 0,5 bzw. 1µs. Das mal so 
als durch das DB bestätigte Referenz ;-)
Paar SFH2500, 2505, 4346 habe ich hier auch - keine wesentliche Änderung 
zur SFH4546.
Nur eine SFH4550 zeigt deutlich bessere Werte an - irgendwas um 150ns. 
Trotzdem nicht wirklich berauschend, zumal das RC-Zeiten sind, also 
Zeiten bis 63% Anstieg/Abfall (die Zeiten im DB sind ja bei 10%/90% 
spezifiziert - würde ich das auch so messen, sähen die Zeiten noch 
deutlich schlechter aus).

Eigentlich haben alle getesteten, schnellen IRED lt. DB 12ns, so daß 
dieser Unterschied mich schon mal wundert, bzw. mir sagt, daß es hier 
doch wesentliche Unterschiede gibt.

Hat jemand von Euch auch mal solche Messungen gemacht, und wenn ja, mit 
welchem Ergebnis?
Oder stelle ich mich hier irgendwie grundlegend verkehrt an?

Es gibt übrigens eine AppNote 
https://www.osram-os.com/Graphics/XPic5/00135349_0.pdf/High-Speed 
Switching of IR-LEDs.pdf (also vom Hersteller meiner IREDs), wo man 
nachlesen kann, wie die Schaltzeiten gemessen werden. Ich denke, da ist 
eigentlich nix weiter besonderes. Würde sogar sagen, daß mein Sender 
ziemlich dem klassischen Testscenario in dieser Appnote entspricht.

Eins haben die SFH-IRED's aber gemeinsam: die wurden alle bei Angelika 
bezogen. Man kann aber daraus noch keine Aussage machen, denn da fehlt 
mir der Vergleich mit anderen Bezugsquellen (den Vergleich werde ich 
sicherlich demnächst machen).

Was auch auffällt: die schnellste der SFH's (also die 4550) hatte ich 
schon vor vielleicht 7 Jahren dort bestellt, während die anderen SFH's 
(die alle gleiches langsames Timing zeigen) letztes Jahr erst bestellt 
wurden. Man könnte meinen, daß Sich in den Schaltzeiten auch noch deren 
Geburtsjahr widerspiegelt ;-)

Aber wie gesagt, ich müsste noch Gegentests mit denselben IREDs aus 
anderen Quellen machen. Aber vielleicht ergibt sich bis dahin schon hier 
im Forum etwas ...

(mein Oszi ist übrigens ein Tektronix TDS224 - also 100MHz, 1GS/s, 
irgendwas um die 4ns - reicht also, um die beobachteten Schaltzeiten den 
Testschaltungen bzw. Bauteilen in die Schuhe schieben zu können)

(Sorry für den langen Text ;-)

: Bearbeitet durch User
von Jens G. (jensig)


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Sorry - kleiner Fehler: die erwähnten SFH2500, 2505 habe ich natürlich 
nicht als IRED getestet, sondern als PD, was sie ja auch sind.
Man kommt langsam durcheinander bei den unzähligen Tests ... ;-)
Bei den IREDs habe ich also getestet:

LD271 - 1µs
LD274 - 0,5µs
SFH4346/SFH4546 - 300-400ns
SFH4550 - 150-200ns

Mit wenigen 10ns wäre ich bei den SFH-Typen schon sehr zufrieden gewesen 
...

von Dieter (Gast)


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Dem Datenblatt fehlen leider ein paar Angaben, wie zum Beispiel die 
parasitäre Kapazität der IRLED.

http://www.osram-os.com/Graphics/XPic3/00209787_0.pdf

12ns sind es bei 100 mA, 50 Ohm. Bei 1000 Ohm natürlich mehr. Bei 100 mA 
glaube ich, dass die Flanken steiler sind für 10/90% als bei niedrigeren 
Betriebsströmen.

Es fehlt die Angabe der Prüfschaltung (es gibt Ansteuertricks um die 
Flanken etwas besser zu machen).

von Dieter (Gast)


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IRED SFH4546, an 50 Ohm 12 ns, an 1000 Ohm 240 ns.

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Solange die LED die Sache nicht begrenzt, müßte das gelten:
const.=R/t

Probier doch mal als Vergleich ne rote LED. Die müßten recht schnell 
sein. Vor 30 Jahren las ich mal im DB einer roten LED den Wert 7ns.
Ich würde jetzt einfach mal ein paar LEDs aus der Bastelkiste probieren. 
Und mich danach bei den Spezialchips umsehen, die gerade noch in deinen 
Etat passen.

von Jens G. (jensig)


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@ Dieter (Gast)

>Dem Datenblatt fehlen leider ein paar Angaben, wie zum Beispiel die
>parasitäre Kapazität der IRLED.

Wobei mir deren C's eher unwesentlich erscheinen, denn ich sehe in der 
Stromkurve der IRED gerade mal für paar ns einen leichten Überschwinger, 
die evtl. mit der parasitären C zusammenhängen könnte


>12ns sind es bei 100 mA, 50 Ohm. Bei 1000 Ohm natürlich mehr. Bei 100 mA
>glaube ich, dass die Flanken steiler sind für 10/90% als bei niedrigeren
>Betriebsströmen.

>Es fehlt die Angabe der Prüfschaltung (es gibt Ansteuertricks um die
>Flanken etwas besser zu machen).

Am besten, Du liest Dir mal die Appnote durch, die ich mit verlinkt 
hatte. Da steht eigentlich ziemlich genau drin, wie die Zeiten ermittelt 
werden.
Und vor allem steht da auch die Abhängigkeit der Zeiten vom Strom mit 
drin, und die ist keineswegs linear, sonder quadratisch. D.h., selbst 
wenn ich nur ein Zehntel des Nenn-Stroms hätte, wären die Zeiten nur 
reichlich 3 mal höher als der DB-Wert.
Deswegen dafür

>>IRED SFH4546, an 50 Ohm 12 ns, an 1000 Ohm 240 ns.

ein Nein (auch wenn ich das noch nicht weiter getestet hatte).

Und übrigens: ich schrieb was von 100Ohm, nicht 1000Ohm.


@Abdul K. (ehydra)

Ja, das wollte ich interessenhalber auch mal testen.

: Bearbeitet durch User
von Falk B. (falk)


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@Jens G. (jensig)

>Also Gegenprobe gemacht, mit einer simplen PD+47Ohm-Parallelschaltung an
>der Oszi-Taskkopfklemme. Gemessen ergab das rund 40pF. Großzügig mit
>50pF gerechnet, ergibt das einen RC=2,5ns. Ergebnis: wieder nur
>irgendwas um die 300/400ns auf dem Oszi.

Vielleicht hast du ein arschlangsames Oszi? ;-)
Oder einen 1:1 Tastkopf mit wenigen MHz Bandbreite?

>Hat jemand von Euch auch mal solche Messungen gemacht, und wenn ja, mit
>welchem Ergebnis?

>Oder stelle ich mich hier irgendwie grundlegend verkehrt an?

Wahrscheinlich.

>(mein Oszi ist übrigens ein Tektronix TDS224 - also 100MHz, 1GS/s,
>irgendwas um die 4ns - reicht also, um die beobachteten Schaltzeiten den
>Testschaltungen bzw. Bauteilen in die Schuhe schieben zu können)

Und dein Tastkopf?

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Hm. Wirkt die Quelle nicht als Konstantstromquelle auf die Kapazität der 
Diode??

von Jens G. (jensig)


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@ Falk Brunner (falk)

>Vielleicht hast du ein arschlangsames Oszi? ;-)

Na, das glaube ich jetzt mal nicht. Zumindest kann es noch µs von ns 
unterscheiden ;-)

>Oder einen 1:1 Tastkopf mit wenigen MHz Bandbreite?

Njet - sonst würde ich doch beim Sender keine elektrischen <10ns-Flanken 
sehen ...

>>Hat jemand von Euch auch mal solche Messungen gemacht, und wenn ja, mit
>>welchem Ergebnis?

>>Oder stelle ich mich hier irgendwie grundlegend verkehrt an?

>Wahrscheinlich.

Ich nehme an, diese Antwort bezieht sich auf die erste der zwei Fragen 
;-)

>>(mein Oszi ist übrigens ein Tektronix TDS224 - also 100MHz, 1GS/s,
>>irgendwas um die 4ns - reicht also, um die beobachteten Schaltzeiten den
>>Testschaltungen bzw. Bauteilen in die Schuhe schieben zu können)

>Und dein Tastkopf?

Tastkopf 1:10, ist ein P6112, mit gemessenen 15pF
PD hat so um die 13pF (typ. 11p sollten es sein - haut grob betrachtet 
schon ganz gut hin).
Alles zusammen habe ich einfach 50pF angenommen, um den Falschmessungen 
etwas entgegen zu kommen ;-)
(C's gemessen mit einem L/C Meter IIB.)

@ Abdul K. (ehydra) Benutzerseite

>Probier doch mal als Vergleich ne rote LED. Die müßten recht schnell
>sein. Vor 30 Jahren las ich mal im DB einer roten LED den Wert 7ns.

Das muß ich leider erstmal verschieben. Meine derzeitigen PD's sind 
alles die FA-Typen, also die schwarz/grau eingefärbten Dioden. Damit 
sehen die nur noch im IR-Bereich, und sind rot/grün/blau-blind :-(

>Hm. Wirkt die Quelle nicht als Konstantstromquelle auf die Kapazität der
>Diode??

Verstehe jetzt nicht ganz.
Aber egal, wenn ich die Spannung über die Rv der IRED oszilloskopiere, 
was ja praktisch einem Abbild des Stroms sein sollte, dann sind die 
Impulse oben wie unten schön glatt (bis auf die ersten 10ns nach 
Umschalten, wo man bißchen Überschwingen hat, bzw. die Effekte der 
IRED-Kapazität bzw. der Recoveryzeiten sieht). Von einer µs-langen 
e-Kurve ist da weit und breit nix zu sehen ...

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Jens G. schrieb:
>>Hm. Wirkt die Quelle nicht als Konstantstromquelle auf die Kapazität der
>>Diode??
>
> Verstehe jetzt nicht ganz.
> Aber egal, wenn ich die Spannung über die Rv der IRED oszilloskopiere,
> was ja praktisch einem Abbild des Stroms sein sollte, dann sind die
> Impulse oben wie unten schön glatt (bis auf die ersten 10ns nach
> Umschalten, wo man bißchen Überschwingen hat, bzw. die Effekte der
> IRED-Kapazität bzw. der Recoveryzeiten sieht). Von einer µs-langen
> e-Kurve ist da weit und breit nix zu sehen ...

Das bezog ich auf die obige Aussage 100ns 1000ns quadratisch. Ich 
behaupte mal, die 50 Ohm wirken als Konstantstromquelle.

von Jens G. (jensig)


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@ Abdul K. (ehydra) Benutzerseite

>Das bezog ich auf die obige Aussage 100ns 1000ns quadratisch. Ich

Naja, das habe ich aus der referenzierten AppNote.
Man sollte aber auch beachten, daß die Kapazität der IRED auch nur dann 
eine Wirkung hat, wenn sich eine Spannung darüber ändert. Und das ist ja 
nur der Fall, wenn der Hub von 0V bis auf Uf vollzogen wird, welcher ja 
in meinen Messungen ratzfatz innerhalb von 10ns vonstatten geht (ab dann 
gibt's dann auch keine Stromänderungen mehr). Deswegen hat die Kapazität 
auch eher nur einen Einfluß auf die Ein/Ausschaltverzögerung (also wenn 
der Effekt sich zu zeigen beginnt), aber nicht auf die nachfolgenden 
Flanken.
Das mit der quadratischen Abhängigkeit hat wohl eher andere Gründe ...

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Jens G. schrieb:
> Hat jemand von Euch auch mal solche Messungen gemacht, und wenn ja, mit
> welchem Ergebnis?

Ich selber nicht. Aber vor Jahren war es in d.s.e. mal Thema, ob weiße 
LED nicht langsamer wären als normale LED, weil da ja ein Leuchtstoff 
blaues Licht (von der LED) umwandelt. Und der Leuchtstoff ja sicher eine 
gewisse Trägheit hat.

Rolf Bombach (vom Paul Scherrer Institut) hatte damals Messungen gemacht 
und für die blaue LED eine Zeitkonstante um die 25ns gemessen (für den 
Leuchtstoff 80ns). Eine IR-LED sollte nicht nennenswert langsamer sein 
als die blaue.

Sein Paper "ledtau.pdf" scheint leider aus dem Netz verschwunden zu 
sein. Zumindest findet Google nicht außer Verweisen darauf.

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Die TSHF5400 ist recht schnell und hat einen hohen Wirkungsgrad und 
billig. Ansonsten gleich ne Laserdiode. Von OSRAM? gabs auch mal ne 
Mischform, deren Type ich aber gerade nicht finde.

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Rolf sein Werk

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Abdul K. schrieb:
> Rolf sein Werk

Cool. Wußte doch, daß das jemand gebunkert haben muß ;)

Interessanterweise mißt er ebenfalls eine enorme Zeitkonstante für die 
IR-LED. Hätte ich so nicht gedacht.

von Jens G. (jensig)


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Axel Schwenke (a-za-z0-9)  schrieb:

>Rolf Bombach (vom Paul Scherrer Institut) hatte damals Messungen gemacht
>und für die blaue LED eine Zeitkonstante um die 25ns gemessen (für den
>Leuchtstoff 80ns). Eine IR-LED sollte nicht nennenswert langsamer sein
>als die blaue.

Danke für den Tip.
Habe ich mir mal durchgelesen, ist recht interessant.
Zumindest die Empfangsseite ist ja auch nicht wesentlich anders als 
meine Variante. Bis jetzt sehe ich noch keinen Fehler bei mir ;-)


Abdul K. (ehydra) schrieb:

>Die TSHF5400 ist recht schnell und hat einen hohen Wirkungsgrad und

Naja, mit 30ns kein wirkliches Wunder ;-)

>billig. Ansonsten gleich ne Laserdiode. Von OSRAM? gabs auch mal ne
>Mischform, deren Type ich aber gerade nicht finde.

Hmm - eine 20mW Laserdiode ADL-66201TL hätte ich hier sogar rumliegen - 
noch nie benutzt ;-)
Allerdings nennt deren DB keine Schaltzeiten :-(
Nützt aber z.Zt. trotzdem nix, solange ich nur farbblinde PD's habe ...

von Jens G. (jensig)


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Axel Schwenke (a-za-z0-9) schrieb:

>Interessanterweise mißt er ebenfalls eine enorme Zeitkonstante für die
>IR-LED. Hätte ich so nicht gedacht.

Naja, die CQY-Dinger sind doch noch uralte Telefunken-Dinger. Da würde 
mich das nicht wirkllich wundern.
Und die BPW34 ist auch nicht unbedingt die schnellste.

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Jens G. schrieb:
>>Die TSHF5400 ist recht schnell und hat einen hohen Wirkungsgrad und
>
> Naja, mit 30ns kein wirkliches Wunder ;-)
>

Vor 20 Jahren hatte ich mich damit beschäftigt und da war sie die mit 
Abstand beste Wahl. Ich habe etliche Typen angesehen und auch recht 
teure probiert.

Kann sein, daß es mittlerweile bessere gibt.

Wie gesagt, Treiber niederohmiger und die Dinger werden schneller.


>>billig. Ansonsten gleich ne Laserdiode. Von OSRAM? gabs auch mal ne
>>Mischform, deren Type ich aber gerade nicht finde.
>
> Hmm - eine 20mW Laserdiode ADL-66201TL hätte ich hier sogar rumliegen -
> noch nie benutzt ;-)
> Allerdings nennt deren DB keine Schaltzeiten :-(
> Nützt aber z.Zt. trotzdem nix, solange ich nur farbblinde PD's habe ...

Oh Mann. Bestelle einfach ein paar. Kosten ja nicht die Welt. Die BPW34 
ist einfach dankbar, da billig und große Fläche - also einfache 
Versuchsanordnung.

Laserdioden kann man unterhalb der Laserschwelle als normale LEDs 
betreiben. Wichtig ist ein absolut induktionsarmer Aufbau. Ein 
Überschwinger und sie ist hin. Selbst ich hatte eine geschlachtet. War 
aus einem defekten CD-Brenner. Am besten ne fette Zenerdiode direkt an 
die Laserdiode.

von nachtmix (Gast)


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Ist ein altbekannter Effekt.
Früher war alles besser, da waren auch die IR-LEDs schneller ;-)
Sie waren aber auch nicht so effizient.

Wohl Anfang der 1980er Jahre gelang es die Lebensdauer der angeregten 
Zustände und den Wirkungsgrad dramatisch zu verbessern, was den Bau 
ungekühlter CW-Laserdioden, z.B. für CD-Player, ermöglichte.

Auch die IR-LEDs erfuhren in dieser Zeit einen starken Anstieg der 
Effizienz, was zum Teil sicher auch auf diese Erhöhung der 
Fluoreszenzlebensdauer zurückzuführen ist.

Im Übrigen haben LEDs wegen ihrer großflächigen Elektroden aber auch 
relativ  hohe Sperrschichtkapazitäten und manchmal hilft es die 
Ladungsträger aktiv auszuräumen.
Dabei aber die zulässige Sperrspannung nicht überschreiten.

von ArnoR (Gast)


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Jens G. schrieb:
> Hmm - eine 20mW Laserdiode ADL-66201TL hätte ich hier sogar rumliegen -
> noch nie benutzt ;-)
> Allerdings nennt deren DB keine Schaltzeiten :-(

Nach meiner Erfahrung sollte die schnell genug sein. Ich habe mal einige 
Laserdioden mit etwa 0,5...1,5W und verschiedenen Farben gemessen, und 
bin da (mit Ausnahme der großen blauen LD) immer so auf etwas über 
100MHz gekommen, was aber in der gleichen Größenordnung wie mein 
analoger Treiber lag.

Beitrag "Re: Maximale Modulationsfrequenz einer Laserdiode"

Eine kleine rote 20mA-LD konnte schneller gepulst werden und diente zur 
Abstimmung meines 2ns-Photodetektors.

Wichtig ist dabei, dass man die LD nicht ausgehen lässt, also die LD 
nicht aufhört zu lasern, sonst werden die extrem langsam.

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Du kannst dich mal bei http://optodiode.com/ umsehen. Die sind noch 
bezahlbar und in DE auch lieferbar. Hatte ich damals einige probiert. 
Aber das Preis-Leistungsverhältnis der erwähnten THSF5400 erreichen die 
nicht. Außer du willst in den Weltraum und brauchst hermetisch dicht und 
alles Gold. Hamamatsu wäre noch ne große Firma in dem Bereich.

von nachtmix (Gast)


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Wenns wirklich schnell gehen soll, nimmt man die TOSA und ROSA der 
Glasfasertechnik.
Das geht dann locker bis in den GHz-Bereich.
Aber nicht mit jedem Layout ;-)

von nachtmix (Gast)


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...und wegen der größeren Wellenlängen dieser Laser auch nicht mit 
Si-Fotodioden.

von Jens G. (jensig)


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nachtmix (Gast) schrieb:

>Wenns wirklich schnell gehen soll, nimmt man die TOSA und ROSA der
>Glasfasertechnik.
>Das geht dann locker bis in den GHz-Bereich.
>Aber nicht mit jedem Layout ;-)

>...und wegen der größeren Wellenlängen dieser Laser auch nicht mit
>Si-Fotodioden.

... und wegen falschem Einsatzbereich nix für mich ;-)

Aber trotzdem vielen Dank an alle. Vor allem an Abdul, da er das 
Wörtchen "BPW34" fallen lies. Denn das regte mich etwas zum Nachdenken 
an, denn irgendwie war mir plötzlich so, als hätte ich genau dieses Teil 
mal bei einer meiner letzten Bestellungen mit in den Warenkorb gelegt.
Und tatsächlich, nach kurzer Suche kam das Tütchen mit den BPW34 zum 
Vorschein - es sind sogar Drillinge ;-)

Erste Tests mit der Primitivmethode (PD||47Ohm -> Oszi) und roter LED 
sahen schon mal gut aus, soweit der niedrige Signalpegel im Oszirauschen 
das gerade so noch erkennen lies.
Damit konnten also die Tests mit den farbenfrohen LED's (und auch der 
IRED's) weitergehen, nachdem ich den TIA auf die neue PD angepaßt hatte.

Also nun mit TIA+BPW34 und R=10kOhm getestet, und nun sieht es schon 
viel besser aus. Allerdings erstmal nur mit der roten LED, welche schon 
mal 50ns zeigt (andere LED's habe ich noch nicht getestet).
Eine der IRED's habe ich auch schon mal rangehalten, was meinen 
bisherigen Verdacht bestätigte. Allerdings nur teilweise.

Erklären wir es mal so:
die rote LED erzeugt eine Kurve wie aus dem Bilderbuch. Bei 1µs 
Rastermaß fast perfektes Rechteck, und zoomt man auf 50ns Rastermaß 
rein, dann hat man praktisch zw. 10 und 90% eine gerade 50ns-Schräge 
(oder schräge Gerade? ;-).
Nur ab vielleicht 90 oder 95% trudelt die Kurve dann gemächlich die 
nächsten paar 100ns auf 100% ein. Also eigentlich perfekt.

Nicht ganz so die IRED (SFH4546).
Die zeigt nur bis reichlich 50 (oder höchstens 2/3) einen harten Anstieg 
(würde man den im Gedanken auf 90% weiterziehen, käme man auch so bei 
50ns raus). Dann aber gibt's einen rel. harten Knick in der Kurve, und 
braucht dann ewig, um in die Nähe von 100% zu kommen.

Dann mal die SFH203FA statt BPW34 eingelötet: jetzt sinds sogar rund 25 
oder 30ns - der Knick mit dem ewigen Austrudeln ist aber geblieben.
Die 50ns sind also offensichtlich die Grenze für TIA mit BPW34.

Den Knick sieht man auch mit der Billigmethode - also PD||47Ohm -> Oszi. 
Da allerdings schon eher bei max. 50%.

Wenn gewünscht, könnte ich die nächsten Tage notfalls noch paar 
Oszibilder mit hier reinstellen.

Die IRED's, die ich hier habe, haben also definitiv ein etwas 
nachteiliges Verhalten. Wie Osram da auf 10 oder 12ns bei 10/90% kommt, 
wäre mir da noch ein Rätsel. Es sei denn, die interpolieren da kräftig. 
Oder die Dinger sind gar nicht von Osram ...

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Die BPW34 ist ne PIN-Diode, die brauch zum Ausrâumen der Driftzone ne 
Vorspannung.

von Jens G. (jensig)


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>Vorspannung.
Das ist bei meinen Tests auch der Fall. Alles mit 5V reverse gemacht 
(kann ich mit Trimmer einstellen).
Ohne wäre die Sprungantwort unbrauchbar gewesen ...

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