@m. s. (Gast)
>Wie gehe ich vor, um die Widerstände und den Kondensator zu>Dimensionieren? Also wie errechne ich diese
Etwas so.
https://www.mikrocontroller.net/articles/Lichtsensor_/_Helligkeitssensor#Konstantstromquelle_mit_Transimpedanzverst.C3.A4rker
Der Widerstand errechnet sich über das ohmsche Gesetz.
R = U / I
wobei I dein zu erwartender Photostrom ist.
>und welchen>Operationsverstärker könnt ihr mir dafür empfehlen?
Kommt auf dein Photostrom an. Wenn man sehr viel Licht hat und Ströme im
uA Bereich und mehr hat, reicht ein einfacher LM358 mit ~50nA
Eingangsstrom. Hat man deutlich kleinere Ströme unter 1uA muss es ein
OPV mit FET-Eingang sein, z.B. TS912.
m. s. schrieb:> Wie gehe ich vor, um die Widerstände und den Kondensator zu> Dimensionieren?
Je nach dem, wie hell das ist, was du mit der Photodiode sehen willst,
und welche Ausgangsspannung du dafür sehen willst.
Licht hat eine giganischen Umfang, von 0.01lx bis 100000lx, da muss ma
sich vorher informieren, für was man sich interessiert, oder umschalten.
OpAmp kann von LM324 bis TLC2652 alles sein, je nach dem wie genau es
sein muss (und wie weit runter es linear bleiben soll).
Der Kondensator gleicht die Kapazität der Photodiode aus, also so, daß
es nicht schwingt, oder grösser, wenn es langsamer sein kann.
Viel konstantes Licht, da kannst Du nicht viel falsch machen.
Ein TL071 könnte Dir reichen, bzw. der TL061 low noise)
Ich arbeite hier mit THS4331 und TLE2071, teure Burschen, aber ich muss
auch einen winzigen 1us Puls verarbeiten.
Bei der Referenzdiode, die die Lampenleistung ausregelt, bin ich bei
100pF||7k5, bei der Messung bei 1pF||10M trotz erheblich größerer
Sensorfläche.
Für die Berechnung müsstest Du genau wissen wieviel Licht die Diode
trifft und welchen Photostrom das zur Folge hat.
Viele Unbekannte, also messen + verändern bis es passt.
Messung schneller Pulse, wenig Licht, Umgebungslicht unterdrücken, da
wird es dann spannend.
Michael B. schrieb:> TLC2652
Das ist ein chopper stabilisierter, die sollen lt. National
Applikationsschrift Probleme machen können.
für den Helligkeitswert*
Laut Lichtquelle sind es 3500 Lumen, die Lichtquelle befindet sich in
einer geschlossenen und verspiegelten box, also kann ich 3500 Lumen
annehmen oder?
m. s. schrieb:> befindet sich in> einer geschlossenen und verspiegelten box, also kann ich 3500 Lumen> annehmen oder?
Das ist nicht die Frage, der Strom der Photodiode richtet sich nach der
eingestrahlten Lichtleistung, bei der BPW34 0,55A/W. Deine Vermutung
dass die gesamte von der Quelle abgestrahlte Leistung auf der aktiven
Fläche der BPW34 landet ist mit absoluter Sicherheit falsch, und das um
Grössenordnungen.
Georg
Das zu Messen und mit den Bauteilwerten zu spielen kostet Dich kaum
Zeit.
Du kannst Dich auch blödrechnen bis Du robuste Annahmen getroffen hast
was von der Lampe letztendlich auf dem Sensor ankommt, aber das Messen
und Anpassen auf die Realität wird Dir trotzdem nicht erspart bleiben.
3500lm in der Ulbricht Kugel, Abstrahlcharacteristik der Lampe,
Einkopplung in deine Optik, Reflektion an Flächen etc. pp. bis Du
irgendwann auf den Photostrom kommst, der dann immer noch ein rein
theoretischer Wert ist.
Nimm einfach mal 1 MegaOhm, bring das maximale Licht auf Deine
Fotodiode, miss die Ausgangsspannung, ist die am "Anschlag", mach den
Widerstand kleiner, ist die Ausgangsspannung sehr gering, mach den
Widerstand grösser.
Bei sehr grossen Widerständen kannst Du dann auch das C weglassen.
mfg
Achim
J. Zimmermann schrieb:> Bei sehr grossen Widerständen kannst Du dann auch das C weglassen.
Eher bei den kleinen.
Hängt aber vom OP ab.
Gerade auf dem Tisch:
Mit TL071 wars bei 10M ohne C noch ruhig, aber 13V/us slew rate sind
einfach zu wenig.
Mit THS4631 (1000V/us) hab ich 12Khz +- Vollausschlag Eigenschwingung.
Jetzt taste ich mich mal pf für pf an das Optimum heran.
3500 Lumen ist schon eine kräftige Lichtquelle (z.B. 30 W LED), sagt
aber noch nicht viel über die Beleuchtungsstärke aus. In einem mehr
oder weniger verspiegelten Raum kommt es auf die Güte der Spiegel und
die Größe der Absorber (Lichtquelle und der Empfänger) an. Bei so viel
Licht kann der Photostrom schon bis in den mA Bereich gehen.
Bei dem hohen Strom ist die Wahl des OPs nicht so kritisch, es sei denn
man hat sehr hohe Anforderungen an die Präzision - dann passt aber die
billige Photodiode nicht so recht.
Den Widerstand muss man halt so wählen dass die Ausgangsspannung im
passenden Bereich ist: ideal über 100 mV damit dass Widerstandsrauschen
kleiner als das Schrotrauschen wird. Nach oben ist die Versorgung ein
Limit, damit der OP nicht in die Sättigung geht.
Der Kondensator parallel zum FB Widerstand ist für die Stabilität da.
Bei einer ehe niederfrequenten Anwendung darf der Kondensator auch etwas
größer werden - RC legt grob die Grenzfrequenz fest.
Liebe Leute,
der Kollege, der diesen Thread gestartet hat, hat nicht mal gesagt was
seine Signalfrequenz ist.
Also, ich finde das macht schon einen Unterschied was ich ihm empfehlen
würde, und was nicht.
