Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Fotodiode simulieren- Problem Stromsenke


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von Kevin T. (k_homs)


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Hallo Zusammen,

ich habe gerade folgendes Problem vielleicht ist es auch nur ein 
Gedankenfehler. Ich beabsichtige eine Fotodiode zu simulieren, d.h. den 
Strom (Mikroamperebereich) den eine Fotodiode eigentlich erzeugen würde, 
mit einer Spannungsgesteuerten Konstantstromquelle nachzubilden.
Im Klartext Fotodiode raus, Stromquelle rein. Nun ist mein Problem, die 
Stromsenke. Denn aus meiner Stromquelle kommt ja nur eine Leitung, auf 
der der von mir definierte Strom fließt. Diese Leitung schließe ich an 
wo vorher die Anode der Fotodiode war und was schließe ich an wo die 
Kathode war? Was ja meine Stromsenke dann ist! Nicht Masse!!!



Ich hoffe ich konnte mein Problem einigermaßen darstellen und jemand 
kann mir weiterhelfen.


Beste Grüße

: Verschoben durch Moderator
von Helmut S. (helmuts)


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Schau dir hier die zwei letzten Antworten an. Im Prinzip besteht das 
Ersatzschaltbild aus einer Stromquelle plus einer Diode.

Beitrag "Simpler Transimpedanzverstärker zur Lichtmessung"

: Bearbeitet durch User
von Achim S. (Gast)


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Kevin T. schrieb:
> Ich beabsichtige eine Fotodiode zu simulieren, d.h. den
> Strom (Mikroamperebereich) den eine Fotodiode eigentlich erzeugen würde,
> mit einer Spannungsgesteuerten Konstantstromquelle nachzubilden.

Meinst du mit "simulieren", dass du eine Spice-Simulation laufen lassen 
willst? Dann ist dein Problem einfach zu lösen.

Oder soll das in einer realen Schaltung laufen, nur dass anstelle einer 
Fotodiode eine (reale) Stromquelle eingebaut wird?

Kevin T. schrieb:
> enn aus meiner Stromquelle kommt ja nur eine Leitung, auf
> der der von mir definierte Strom fließt.

Nö: eine Stromquelle mit nur einer Leitung gibt es nicht, denn Strom 
fließt immer im Kreis. Was bei Iout raus geht, muss woanders zurück 
kommen. Und bei der Skizze deiner Stromquelle bleibt als einziger 
Anschluss für den Rückstrom Masse. (Oder deine Skizze entspricht nicht 
den tatsächlichen Gegebenheiten).

Kevin T. schrieb:
> Diese Leitung schließe ich an
> wo vorher die Anode der Fotodiode war und was schließe ich an wo die
> Kathode war? Was ja meine Stromsenke dann ist! Nicht Masse!!!

Doch Masse, was denn sonst.

Du willst den Knoten nicht auf Masse ziehen? Dann nutze eine Stromquelle 
mit galvanisch getrennter Versorgung (z.B. eine Batterie). Deren 
Masseanschluss kannst du - bezogen auf deine Verstärkerschaltung - auf 
beliebiges Potential legen.

Das geht nicht, weil deine Spannungsgesteuerte Stromquelle einen festen 
Massebezug zu der Auswerteeinheit hat und dieser Massebezug für die 
Auswerteeinheit "falsch" ist? Dann solltest du dein Gesamtkonzept 
nochmal überdenken.

Beitrag #5780261 wurde von einem Moderator gelöscht.
Beitrag #5780290 wurde von einem Moderator gelöscht.
Beitrag #5780291 wurde von einem Moderator gelöscht.
von Axel S. (a-za-z0-9)


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Kevin T. schrieb:
> Ich beabsichtige eine Fotodiode zu simulieren
...
> Nun ist mein Problem, die
> Stromsenke. Denn aus meiner Stromquelle kommt ja nur eine Leitung, auf
> der der von mir definierte Strom fließt.

Schwachsinn!

Eine Stromquelle (Stromsenke ist das gleiche, nur mit anderem 
Vorzeichen) hat natürlich zwei Anschlüsse. Genauso wie deine 
Fotodiode. Was ist jetzt noch mal das Problem?

von dd (Gast)


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von Lurchi (Gast)


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Die Spice Stromquelle funktioniert ganz gut - ganz analog zur 
Spannungsquelle. Eine Diode parallel begrenzt auch die Spannung, so wie 
bei einer Photodiode auch.

Für eine Simulation in Hardware sehe ich keinen großen Sinn - im 
Zweifelsfall eine Photodiode und LED als eine Art Optokoppler. Größere 
Kapazität könnte man ggf. durch eine extra Diode parallel erreichen.

Beitrag #5780824 wurde von einem Moderator gelöscht.
von M.A. S. (mse2)


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Achim S. schrieb:
> Meinst du mit "simulieren", dass du eine Spice-Simulation laufen lassen
> willst?

Weil im Eröffnungsthread nicht explizit steht, wie es gemeint ist, kann 
man es nicht wissen, ich vermute aber fast, dass eine 
Hardware-"Simulation" gemeint sein könnte, sprich: das in eine reale 
Schaltung statt einer Fotodiode das gesuchte Etwas eingebaut werden soll 
(nicht per Softwaresimulation).


Axel S. schrieb:
> Was ist jetzt noch mal das Problem?

Wenn es so ist, wie oben von mir angenommen, dann sucht der TO eine 
floatende, sprich: potentialfreie Stromquelle, die er mitten in die 
Schaltung setzen kann und die er über eine Spannung mit GND-Bezug 
steuern kann.


Was nun wirklich gesucht ist, muss der TO schon selber schreiben.

: Bearbeitet durch User
von Kevin T. (k_homs)


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He Leute, vielen Dank schon mal für die reichliche Anteilnahme.
Also ja, die Schaltung soll real nachgebildet werden.

Ich hab nochmal zwei Skizzen gemacht, vielleicht verdeutlicht das 
nochmal mein Vorhaben.

Die Frage ist halt, was mach ich mit dem Anschluss wo die Kathode dran 
war?
 Wenn ich mir das Gedanklich mal vorstelle, muss ja quasi aus der 
Kathode den Strom raussaugen. Wenn ich meine Stromquelle an den 
Anschluss mache, wo die Anode angeschlossen war.


Beste Grüße

von Achim S. (Gast)


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Kevin T. schrieb:
> Ich hab nochmal zwei Skizzen gemacht, vielleicht verdeutlicht das
> nochmal mein Vorhaben.

Es ist toll, dass du einen Schaltplan gezeichnet hast. Aber du hast 
leider vergessen anzugeben, was für ein IC AD1 ist. So ist der 
Schaltplan leider wieder nutzlos, außer jemand errät zufällig, um 
welches Spezial-IC es sich handelt.

Oder soll AD1 ein Standard-OPV sein? Dann wäre es hilfreich, wenn du 
erst mal erklärst, wie diese Schaltung als spannungsgesteuerte 
Stromquelle funktionieren soll.

Kevin T. schrieb:
> Die Frage ist halt, was mach ich mit dem Anschluss wo die Kathode dran
> war?

Wurde schon gesagt: sie muss genau an den Anschluss, den du in deinem 
Eröffnungsbeitrag ausgeschlossen hast: an Masse. Ich hoffe, dass deine - 
uns in der konkreten Ausgestaltung weiter unbekannte - Stromquelle einen 
Strom gegen Masse treiben kann.

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