Baue gerade eine IR-Lichtschranke mit PLL. Um die Reichweite zu erhoehen (lag bei etwa 5cm) moechte ich das Fototransistor-Signal (SFH313-FA, siehe [1]) mit einem BC517 Darlington-NPN verstaerken [2]. Den Schaltplan habe ich angehaengt. Im Betrieb stellt sich heraus, dass der NPN permanent durchgeschaltet ist; folglich liegt der Eingang des Dekoder-ICs permanent auf Masse und nichts wird gemessen. Ohne die Transistorstufe funktioniert die Schaltung, allerdings ist die Reichweite mit 5cm nicht gerade berauschend. Ist etwas grundsaetzlich falsch an der Verstaerkerstufe? Ich wuerde gerne einen OPV vermeiden, wenn moeglich, da die Schaltung anfaengerfreundlich sein soll. [1] https://docs.rs-online.com/3b49/0900766b814f56d9.pdf [2] https://www.mouser.com/datasheet/2/149/BC517-888613.pdf
Jens schrieb: > Im Betrieb stellt sich heraus, dass der NPN permanent durchgeschaltet > ist; folglich liegt der Eingang des Dekoder-ICs permanent auf Masse und > nichts wird gemessen. Ohne die Transistorstufe funktioniert die > Schaltung, allerdings ist die Reichweite mit 5cm nicht gerade > berauschend. > > Ist etwas grundsaetzlich falsch an der Verstaerkerstufe? Ich wuerde > gerne einen OPV vermeiden, wenn moeglich, da die Schaltung > anfaengerfreundlich sein soll. R4 schaltet den Transistor durch. Aber wie soll IN permanent auf Masse liegen? Da ist doch noch ein C vor.
Stimmt natuerlich. Aber das Problem bleibt bestehen: der Fototransistor kann T2 nicht durchschalten. Also am besten R4 erhoehen, aber auf welchen Wert? Wie kann ich das errechnen?
Jens schrieb: > Stimmt natuerlich. Aber das Problem bleibt bestehen: der > Fototransistor > kann T2 nicht durchschalten. Also am besten R4 erhoehen, aber auf > welchen Wert? Wie kann ich das errechnen? Der Fototransistor muss T2 nicht durchschalten, kann er auch nicht. Das macht R4. Die Schaltung ist so nicht korrekt. T2 wird auch nie sperren, denn dazu müsste das Basispotential heruntergezogen werden. R4 und der Fototransistor müssen die Plätze tauschen. Ob R4 vom Wert her so passt musst Du ausprobieren.
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Wenn T1 leitet, zieht das nicht die Basis herunter und sperrt T2?
Jens schrieb: > Baue gerade eine IR-Lichtschranke mit PLL. Warum willst du das Rad neu erfinden? > Um die Reichweite zu erhoehen > (lag bei etwa 5cm) Beitrag "Re: Infrarot LED Lichtschranke" > Ist etwas grundsaetzlich falsch an der Verstaerkerstufe? Ja. Ganz so einfach ist es nicht. Aber für einen einfachen Versuch tausche mal R4 mit T1. Dann liefert T1 den Basisstrom. R4 kann man auch weglassen oder wenigstens mal deutlich größer machen, so 100k. > Ich wuerde > gerne einen OPV vermeiden, wenn moeglich, da die Schaltung > anfaengerfreundlich sein soll. Dann siehe den Link oben, DAS ist anfängerfreundlich. Geht natürlich auch mit einem NE555 als Sender. Deine Schaltung des NE555 ist eher ungünstig, R1 und R2 sind zu klein, das kostet sinnlos Strom. Eher so. R1=47k + 50k Poti R2=10k C1=470p LED+Vorwiderstand zwischen VCC und OUT (invertiert).
Jens schrieb: > Wenn T1 leitet, zieht das nicht die Basis herunter und sperrt T2? Ich habe Dich so verstanden dass der Fototransistor T2 durchschalten soll, also wenn er Licht empfängt. Dann wäre Deine Schaltung falsch. Jörg R. schrieb: > T2 wird auch nie sperren, > denn dazu müsste das Basispotential heruntergezogen werden. Jens schrieb: > Wenn T1 leitet, zieht das nicht die Basis herunter und sperrt T2? Ja, dann sollte T2 sperren, dass habe ich oben falsch geschrieben. Was misst Du denn an der Basis von T2 wenn a) T1 dunkel ist und b) wenn T1 hell ist? Ist T1 evtl. verpolt eingebaut?
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Falk B. schrieb: > Warum willst du das Rad neu erfinden? Naja, der LM567 ist doch ein netter Chip. Muss ja nicht immer alles direkt mit einem uC oder Arduino gemacht werden. Falk B. schrieb: > Aber für einen einfachen Versuch > tausche mal R4 mit T1. Dann liefert T1 den Basisstrom. R4 kann man auch > weglassen oder wenigstens mal deutlich größer machen, so 100k. So funktioniert es nun. Verstehe nur nicht, warum es umgekehrt nicht klappt. Wenn T1 leitet, sollte T2 doch sperren. Falk B. schrieb: > R1=47k + 50k Poti > R2=10k > C1=470p Ups, gute Idee. Falk B. schrieb: > Dann siehe den Link oben, DAS ist anfängerfreundlich. Arduinos auf alles draufzuwerfen ist zar heutzutage "anfaengerfreundlich" aber so richtig mein Ding ist es nicht ;-) Jörg R. schrieb: > Ja, dann sollte T2 sperren, dass habe ich oben falsch geschrieben. Was > misst Du denn an der Basis von T2 wenn a) T1 dunkel ist und b) wenn T1 > hell ist? Ist T1 evtl. verpolt eingebaut? Ich messe das morgen mal durch. Mit der vertauschten Anordnung klappt es jetzt, siehe Anhang.
Jens schrieb: > So funktioniert es nun. Verstehe nur nicht, warum es umgekehrt nicht > klappt. Wenn T1 leitet, sollte T2 doch sperren. wie kommst du darauf? wenn T1 leitet wird die Basis vom T2 positiver und T2 leitet auch!
Jens schrieb: > Jörg R. schrieb: >> Ja, dann sollte T2 sperren, dass habe ich oben falsch geschrieben. Was >> misst Du denn an der Basis von T2 wenn a) T1 dunkel ist und b) wenn T1 >> hell ist? Ist T1 evtl. verpolt eingebaut? > > Ich messe das morgen mal durch. Eigentlich musst Du mit einem Oszi messen. Ein DMM wird, wenn überhaupt, nur Mittelwerte anzeigen. Zumindest dann wenn ein Signal gesendet wird. Ohne IR-Signal (T1 dunkel) sollten an der Basis von T2 nahezu 0V anliegen, am Collector 9V (Versorgungsspannung). > Mit der vertauschten Anordnung klappt es jetzt, siehe Anhang. Ja, wie von Falk und mir geschrieben;-) Aber Glückwunsch und Hut ab. Du gehst wenigstens auf die Kommentare ein und setzt die Ratschläge um.
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Jörg R. schrieb: > Eigentlich musst Du mit einem Oszi messen. Wird gemacht, Chef, allerdings erst morgen. Bin in den USA und hier gehen jetzt die Lichter aus. Vielen Dank fuer die Hilfe!
Joachim B. schrieb: > Jens schrieb: >> So funktioniert es nun. Verstehe nur nicht, warum es umgekehrt nicht >> klappt. Wenn T1 leitet, sollte T2 doch sperren. > > wie kommst du darauf? > > wenn T1 leitet wird die Basis vom T2 positiver und T2 leitet auch! Ich vermute Jens bezieht sich dabei auf die Schaltung aus dem Eröffnungsthread.
Jens schrieb: > Jörg R. schrieb: >> Eigentlich musst Du mit einem Oszi messen. > > Wird gemacht, Chef, allerdings erst morgen. Bin in den USA und hier > gehen jetzt die Lichter aus. Vielen Dank fuer die Hilfe! Bei uns wird es schon wieder hell;-)
> Verstehe nur nicht, warum es umgekehrt nicht klappt. Wenn T1 leitet, > sollte T2 doch sperren. Nun, T1 muß gegen R4 ankämpfen. Bei 5cm schafft er die ca 0.8mA noch - wenn's dunkler wird, reicht es nicht mehr.
Jens schrieb: > Ist etwas grundsaetzlich falsch an der Verstaerkerstufe? Du hast keine vernünftige Arbeitspunkteinstellung für T4.
Jens schrieb: > Also am besten R4 erhoehen, aber auf > welchen Wert? Wie kann ich das errechnen? Insbesondere wäre der erforderliche Wert genaugenommen abhängig von der Temperatur von T4, da U_BE sich mit der Temperatur ändert. Hier ein Beispiel für eine gegengekoppelte Transistorstufe mit Berechnungen unter "Strom- und Spannungsverteilung". https://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/0204134.htm U_e kommt von deinem Spannungsteiler aus T1 und R4. Jens schrieb: > Ich wuerde gerne einen OPV vermeiden Meinst du nicht, dass das einfacher wäre?
Joachim B. schrieb: > Jens schrieb: >> So funktioniert es nun. Verstehe nur nicht, warum es umgekehrt nicht >> klappt. Wenn T1 leitet, sollte T2 doch sperren. > > wie kommst du darauf? > > wenn T1 leitet wird die Basis vom T2 positiver und T2 leitet auch! T2 - Vorverstärker für LM567 - gehört AC-gekoppelt. Was den LM567 interessieren sollte ist nur der Wechselanteil des empfangenen Signals - und nicht die Umgebunghelligkeit oder gar Temperatur. Dazu braucht T2 (BC517 ist hier nicht die beste Wahl) einen stabilen AP.
Jens schrieb: > Im Betrieb stellt sich heraus, dass der NPN permanent durchgeschaltet > ist... Kein Wunder: Der Opto kommt auf Highside. OK. Schaltung kann noch massiv eingedampft werden. Nur vom Prinzip her so. ciao gustav
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Jens schrieb: > Um die Reichweite zu erhoehen (lag bei etwa 5cm) ... Wie schon oben geschrieben, irgendwo wird mit dem korrekten R4 ein Empfindlichkeitsmaximum erreicht sein. Der Dunkelstrom des Fototransistors (temperaturabhängig) setzt dem eine natürliche Grenze. Um dann die Reichweite weiter zu erhöhen mußt Du die optische Seite betrachten: - Eine stärkere LED. - Eine LED mit kleinerem Öffnungswinkel. - LED mit Wellenlänge im Empfindlichkeitsmaximum des SFH313. - Eine Optik, die den Strahl bündelt. Dies kann im einfachsten Fall eine Sammellinse sein (primär hinter der LED, u.U. auch vor dem Fototransistor).
Mach eine Darlingtonschaltung mit Deinem npn und dem Fototransistor. Sieht dann so aus wie in dem Link https://de.wikipedia.org/wiki/Darlington-Schaltung, wobei der erste Transistor Dein Fototransistor ist.
Noch was: Hast Du Deinen Sensor gegen Fremdlicht abgeschirmt? Hohe Verstärkung und Fremdlicht verträgt sich auch nicht.
Zeno schrieb: > Mach eine Darlingtonschaltung mit Deinem npn und dem Fototransistor. > Sieht dann so aus wie in dem Link Hi, man sollte aber noch einen R nach GND schalten, damit der T besser sperrt. quasi wie im Bild oben. Beitrag "Re: Fototransistor-Signal mittels NPN verstarken---aber wie?" ciao gustav
Alois schrieb: > T2 - Vorverstärker für LM567 - gehört AC-gekoppelt. Was den LM567 > interessieren sollte ist nur der Wechselanteil des empfangenen Signals - > und nicht die Umgebunghelligkeit oder gar Temperatur. Dazu braucht T2 > (BC517 ist hier nicht die beste Wahl) einen stabilen AP. Na endlich! Beim lesen des Threads fragt man sich die ganze Zeit, wann denn nun endlich das geschwurbel aufhört und der entscheidende Fehler der Schaltung erkannt wird. Nimmt aber anscheinend niemand zur Kenntnis, es wird weiter an der unsinnigen Gleichspannungskopplung herumgedoktert... Man, man mc-net...
Karl B. schrieb: > man sollte aber noch einen R nach GND schalten, damit der T besser > sperrt. Wenn ein BJT keinen Basisstrom bekommt, sperrt er. Das ist kein MOSFET, bei dem statische Ladung auf dem Gate hängen kann. Mohandes H. schrieb: > - LED mit Wellenlänge im Empfindlichkeitsmaximum des SFH313. Vermutlich handelt es sich um den SFH313FA, da es IMHO davon keine Version ohne IR-Filter gibt. Damit die LED dazu passt, sollte es eine mit einem Maximum bei etwa 850nm sein. Aber selbst wenn die IR-LED bei 940nm ihr Maximum hat, bricht dadurch die Empfindlichkeit nicht dramatisch ein. Zeno schrieb: > Noch was: Hast Du Deinen Sensor gegen Fremdlicht abgeschirmt? Unter 700nm sieht der SFH313FA praktisch nichts. An welche Art von Fremdlicht dachtest du?
Nach wie vor Emitterschaltung. Der Gleichspannungsanteil wird durch C6 herausgefiltert. Siehe auch Testschaltung im Dabla. Da ist von spezieller Vorverstärkerschaltung mit Notwendigkeit zum Extra-BIAS nirgends die Rede. Die Pins sind oben richtig beschaltet für den korrekten Betrieb. Zeig mir Deinen Verbesserungsvorschlag. ciao gustav
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Jens schrieb: > Falk B. schrieb: >> Warum willst du das Rad neu erfinden? > > Naja, der LM567 ist doch ein netter Chip. Mag sein. Aber der macht allein noch keinen guten Lichtschrankenempfänger. >> Dann siehe den Link oben, DAS ist anfängerfreundlich. > > Arduinos auf alles draufzuwerfen ist zar heutzutage > "anfaengerfreundlich" aber so richtig mein Ding ist es nicht ;-) Du musst das sinnerfassende Lesen noch mal üben. Mein Verweis bezog sich vor allem auf den fertigen Empfänger TSSP4038, denn der hat nur drei Anschlüse und ist damit fix und fertig. Der hat mehr Empfindlichkeit und damit Reichweite UND Störlichunterdrückung, als es deine Schaltung je haben wird. Den Sender kann man mit NE555 machen, schrieb ich ja.
Jens schrieb: > So funktioniert es nun. Verstehe nur nicht, warum es umgekehrt nicht > klappt. Wenn T1 leitet, sollte T2 doch sperren. Dein Lösungsansatz geht von digitalem Schalten aus. Das ist der eigentliche Fehler. Dein neuer Ansatz kann das Signal analog verstärken, kommt aber schnell aus dem Arbeitsbereich heraus, wenn sich die Helligkeit der Umgebung ändert. Wenn du das weiter optimieren willst, dann orientiere dich an analoge Verstärker. Bedenke, dass du das parasitäre Tageslicht (Gleichspannung) nicht verstärken willst, sondern nur das für die Übertragung erforderliche Frequenzband. In der Ausbildung konnte ich mit FM moduliertem IR Licht Musik in Hifi Qualität (allerdings in Mono) ganz locker 15 Meter weit übertragen. Dabei hingen störende Leuchtstoffröhren an der Decke und durch die Fenster schien die Sonne herein. Als Sender dienten zwei schlichte IR LEDs ohne zusätzliche Optik. Als Empfänger diente eine Photodiode mit einem 1-Transistor Verstärker und eben diesem LM567. Keine optischen Filter, keine Abschottung von Fremdlicht. Also es geht schon, sofern der Verstärker richtig ausgelegt ist. Leider habe ich den Schaltplan nicht mehr. Trotzdem, vielleicht hilft dir diese Info, Mut zu fassen und weiter zu machen.
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An alle: danke fuer die Beitraege; aktuelle Schaltung im Anhang. Alois schrieb: > 2 - Vorverstärker für LM567 - gehört AC-gekoppelt. Also ein weiterer 100nF Koppelkondensator vor die Basis, OK. Jörg R. schrieb: > Eigentlich musst Du mit einem Oszi messen. Bei meiner maximalen Entfernung bei der die Schaltung noch empfindlich sein soll (ca 50cm), ist das Signal bei ca 10mV an der Basis von T2. Entspricht einem Strom von nur ca. 10mV/100k = 10muA, nicht sehr viel. Da der BC517 als Darlington allerdings eine Verstaerkung von 13,000 hat, sollte es dennoch moeglich sein, da was zu machen. Alois schrieb: > (BC517 ist hier nicht die beste Wahl) Welchen wuerdest du empfehlen? Mohandes H. schrieb: > - LED mit Wellenlänge im Empfindlichkeitsmaximum des SFH313. Empfindlichkeitsdmaximum ist bei 870nm, und die LEDs sind 870nm LEDs, also schon abgestimmt. Habe mir Plastik-Kollimatoren bestellt, die sollten Dienstag ankommen. Falk B. schrieb: > Du musst das sinnerfassende Lesen noch mal üben. Mein Verweis bezog sich > vor allem auf den fertigen Empfänger TSSP4038, Mea culpa. Im Prinzip versuche ich, mit dem LM567 und der Verstarkerschaltung ein solches Modul nachzubauen. Stefan ⛄ F. schrieb: > lso es geht schon, sofern der Verstärker richtig ausgelegt ist. Leider > habe ich den Schaltplan nicht mehr. Trotzdem, vielleicht hilft dir diese > Info, Mut zu fassen und weiter zu machen. Interessant! Ich bemerke nur gerade meinen Nachholbedarf was Transistorschaltungen angeht---aber ich lese schon seit ein paar Stunden auf Elektronik-Kompendium und hoffe, dass ich das nachholen kann.
Jens schrieb: > Entspricht einem Strom von nur ca. 10mV/100k = 10muA, nicht sehr viel. Uiuiui, eher 100nA.
Hi, Der T2 braucht in Emitterschaltung einen passenden Spannungsteiler. So geht das nicht. Basis hängt in der Luft. (BC517 ist ein Darlington. Deswegen geht Rechenprogramm nicht direkt. B ist unbekannt, heute nimmt man auch "hfe" dafür als Begriff.) ciao gustav Nachtrag: Der Link: https://www.electronicdeveloper.de/
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Karl B. schrieb: > Hi, > Der T2 braucht in Emitterschaltung einen passenden Spannungsteiler. > So geht das nicht. Basis hängt in der Luft. > (BC517 ist ein Darlington. Deswegen geht Rechenprogramm nicht direkt. > B ist unbekannt, heute nimmt man auch "hfe" dafür als Begriff.) > ciao > gustav Man kann auch einen Widerstand zwischen Kollektor und Basis schalten.
Der Darlington benötigt mindestens einen Widerstand zwischen B und E, damit sich C6 auch wieder entladen kann. Am besten ist natürlich eine Vorspannungserzeugung nach Gustav-Art. Dadurch wird die Schaltung empfindlicher.
Gerald K. schrieb: > Man kann auch einen Widerstand zwischen Kollektor und Basis schalten. Klar, das geht auch. Der Widerstand liegt dann halt nur im Megaohmbereich.
Hi, als Eselbrücke beim Rechnen: Habe beim Darlingtontransistor 2x Ube also statt der ca. 0,7V 1,4V als Ansatz zu nehmen. ciao gustav
Karl B. schrieb: > Habe beim Darlingtontransistor 2x Ube > also statt der ca. 0,7V > 1,4V als Ansatz zu nehmen. Im Datenblatt stehen auch 1.4V, passt also! So eichtig gerafft habe ich den Spannungteiler noch nicht, aber es gibt ja weiss Gott genug Webseiten zu dem Thema; mit denen werde ich mich heute beschaeftigen. Michael M. schrieb: > Der Darlington benötigt mindestens einen Widerstand zwischen B und E, > damit sich C6 auch wieder entladen kann. Upps, stimmt ja. Ich baue den 100k mal ein.
Jens schrieb: > An alle: danke fuer die Beitraege; aktuelle Schaltung im Anhang. Der Transistor hat immer noch keine Arbeitpunkteinstellung.
Falls am Kollektor keine +4,5 Volt zustande kommen, kannst du den 4,7 Megaohm Widerstand entsprechend anpassen. Mit dem 1k Trimmer kannst du die Verstärkung gerade so hoch einstellen, wie es nötig ist. Außerdem macht der 1k Trimmer die Schaltung temperaturstabiler. Als Abschirmung gegen Umgebungslicht kann eine längs durchgeschnittene und zusammengerollte, mit Tesafilm fixierte, Klorolle dienen 🗞 :)
Michael M. schrieb: > Falls am Kollektor keine +4,5 Volt zustande kommen, kannst du den 4,7 > Megaohm Widerstand entsprechend anpassen. Ist das so eine Art Faustregel, den Arbeitspunkt bei VDD/2 einzustellen? Danke sehr! Nur wuesste ich gerne, wie man auf diese 4M7 kommt. Michael M. schrieb: > Mit dem 1k Trimmer kannst du > die Verstärkung gerade so hoch einstellen, wie es nötig ist. Außerdem > macht der 1k Trimmer die Schaltung temperaturstabiler. Danke! Was macht der 10uF? Michael M. schrieb: > Als Abschirmung gegen Umgebungslicht kann eine längs durchgeschnittene > und zusammengerollte, mit Tesafilm fixierte, Klorolle dienen 🗞 :) Nicht sicher, ob ich die brauche, da der SFH-313-FA ein schwarzes Kunstharzgehaeuse hat; aber danke sehr!
Jens schrieb: > Ist das so eine Art Faustregel, den Arbeitspunkt bei VDD/2 einzustellen? Ja. Jens schrieb: > Nur wuesste ich gerne, wie man auf diese 4M7 kommt. Experimentell ermittelt (je nach Darlington-Transistor). Jens schrieb: > Was macht der 10uF? Der sorgt dafür, dass trotz stabilisierender Gegenkopplung (1k), die Wechselspannung weiterhin gut verstärkt wird. Dank des 1k Trimmers ist die Verstärkung sogar stufenlos einstellbar. Jens schrieb: > Nicht sicher, ob ich die brauche So eine Abschirmung gegen Umgebungslicht bewirkt Wunder!
Michael M. schrieb: > Ja. Ha, gut zu wissen. Diese "offensichtlichen" Sachen sind als Anfaenger schwer zu erraten, danke fuer die Klarstellung. Michael M. schrieb: > Experimentell ermittelt (je nach Darlington-Transistor). Ja groesser hFE, desto groesser auch der R_CB? Ich probiere mal mit der optischen Abschirmung sowie mit ein paar Kollimatorlinsen, die hier bald ankommen.
Michael M. schrieb: > Als Abschirmung gegen Umgebungslicht kann eine längs durchgeschnittene > und zusammengerollte, mit Tesafilm fixierte, Klorolle dienen 🗞 :) Die nützt recht wenig, wenn der Sender vor einer hellen Wand steht. Der Öffnungswinkel (FWHM) des SFH313FA beträgt sowieso nur 20°.
Habe mich entschieden, einen MOSFET-Verstaerker zu verwenden, da bei diesen durch den verschwindend geringen Gatestrom der Arbeitspunkt stabiler einstellbar ist; Schaltung im Anhang, ich verwende den 2N7000. Habe mich bei der Dimensionierung an dieses Tutorial hier gehalten: https://www.electronics-tutorials.ws/amplifier/mosfet-amplifier.html Das Signal liegt bei ca. 50cm Entfernung noch bei 50mV, also durchaus brauchbar. Aber da dies meine erste Schatlung mit einem MOSFET ist, frage ich mich, welche Verbesserungsvorschlaege es gibt.
(R7 ist 2k, sorry fuer den Tippfehler im Schaltplan.)
Jens schrieb: > Habe mich entschieden, einen MOSFET-Verstaerker zu verwenden, da bei > diesen durch den verschwindend geringen Gatestrom der Arbeitspunkt > stabiler einstellbar ist; Unfug. > Schaltung im Anhang, ich verwende den 2N7000. > Habe mich bei der Dimensionierung an dieses Tutorial hier gehalten: Die ist zweifelhaft. > https://www.electronics-tutorials.ws/amplifier/mosfet-amplifier.html > Das Signal liegt bei ca. 50cm Entfernung noch bei 50mV, also durchaus > brauchbar. Aber da dies meine erste Schatlung mit einem MOSFET ist, > frage ich mich, welche Verbesserungsvorschlaege es gibt. Wozu? Du ignorierst sie doch sowieso.
Jens schrieb: > Habe mich entschieden, einen MOSFET-Verstaerker zu verwenden Die Schaltung gefällt mir gar nicht. Hier fehlt die Unterdrückung des DC Anteils (=Fremdlicht). Der Arbeitspunkt des Verstärkers wird sich je nach Sonnenstand massiv verschieben. Damit provozierst du, dass das Gerät zu bestimmten Tageszeiten oder nachts versagt. Schau dir mal an, welche Spannung am Fototransistor anliegt wenn es a) Stock dunkel ist b) Die Sonne drauf scheint Wenn man es richtig macht funktioniert der Empfänger trotzdem, so wie man es zu Recht erwartet.
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Jens schrieb: > Ist etwas grundsaetzlich falsch an der Verstaerkerstufe? Ich wuerde > gerne einen OPV vermeiden, wenn moeglich, da die Schaltung > anfaengerfreundlich sein soll. Na ja, was ist denn mit Umgebungslicht ? Du modulierst das Signal, trennst aber Umgebungslicht erst mit C6 ab. Jens schrieb: > So funktioniert es nun. Alles eine Frage der Umgebungshelligkeit. Alois schrieb: > T2 - Vorverstärker für LM567 - gehört AC-gekoppelt. Was den LM567 > interessieren sollte ist nur der Wechselanteil des empfangenen Signals - > und nicht die Umgebunghelligkeit oder gar Temperatur. Dazu braucht T2 > (BC517 ist hier nicht die beste Wahl) einen stabilen AP. Eben. Aber Anfänger halt. Jens schrieb: > aktuelle Schaltung im Anhang. So wird das auch nichts, aber der Anfang, nach dem Phototransistor den DC abkoppelnden C zu setzen, ist nicht ganz falsch. Blöderweise ist je nach Umgebungshelligkeit die durchschnittliche Spannnung an R4 nicht VDD/2, was für maximale Empfindlichkeit wunschenswert wäre. Michael M. schrieb: > Der Darlington benötigt mindestens einen Widerstand zwischen B und E, Nein, ein Darlington ist kein MOSFET, aber ein Widerstand zur Vorspannungserzeugung ist schon nötig, im einfachsten Fall zwischen C und B. > 20220710_181100.jpg Besser, aber das Drama, falscher Arbeitspunkt für den Phototransistor, wird damit nicht behoben, sondern nur danach versucht, noch irgendwas zu retten. Jens schrieb: > Habe mich entschieden, einen MOSFET-Verstaerker zu verwenden Leute, mit Ahnungslosigkeit wird es nicht besser.
Der Verstärker muß sich einen halbwegs sinnvollen Arbeitspunkt suchen können. Daher würde ich eine dieser Varianten ausprobieren. Die Auswertung braucht ja nur so ab 100mV~.
Helge schrieb: > Der Verstärker muß sich einen halbwegs sinnvollen Arbeitspunkt suchen > können. Helge, mit dem 2N7000 funktioniert dein Vorschlag bis auf 70cm hervorragend, ist mit Abstand (Achtung Wortspiel) die am besten funktionierende Variante. Nun muss ich nur noch verstehen, was da genau passiert. Laut dem Tutorial [https://www.electronics-tutorials.ws/amplifier/mosfet-amplifier.html] wird der Arbeitspunkt von MOSFETs ja ueblicherweise mit einem Spannungsteiler am Gate eingestellt, doch hier wird es mit einem Widerstand zwischen Gate und Drain geloest. R4/C5 ist ja ein 330Hz-Tiefpass; also gehe ich davon aus, dass fuer meine Modulationsfrequenz von ca 22kHz dieser Gate-Drain-Widerstand effektiv nicht existiert, bzw. unendlich gross ist. Bin ich da auf dem richtigen Dampfer? Durch den SFH313-FA Infrarot-Fototransistor (der ja durch sein Epoxy-Gehaeuse einen primitiven Tageslichtfilter eingebaut hat) fliessen in einem dunklen Raum um die 5uA. Nach Einschalten der Zimmerbeleuchtung steigt es auf ca 8uA. Bei Einstrahlung mit der passenden 870nm-Diode beim gewuenschten Maximalabstand von ca. 1m kommen 30uA zustande.
Jens schrieb: > Helge, mit dem 2N7000 funktioniert dein Vorschlag bis auf 70cm > hervorragend, ist mit Abstand (Achtung Wortspiel) die am besten > funktionierende Variante. 70 cm ist traurig wenig. Wie gesagt hatte ich damals in der Ausbildung 15 Meter erreicht - ohne Linsen. Vielleicht hatte ich Glück, aber ich würde mindestens 5 Meter erwarten. Irgendwas ist da noch grob falsch.
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Jens schrieb: > Nach Einschalten der Zimmerbeleuchtung steigt es auf ca 8uA. Normalerweise hat das was Helge sagt, Hand und Fuß (👐 + 🐾). Hier fehlt allerdings, wie Stefan schon sagt, die DC Abtrennung (10nF), damit die Schaltung ihren Arbeitspunkt auch bei Zimmerbeleuchtungsunterschiede konstant hält. Jens schrieb: > R4/C5 ist ja ein 330Hz-Tiefpass; also gehe ich davon aus, dass fuer > meine Modulationsfrequenz von ca 22kHz dieser Gate-Drain-Widerstand > effektiv nicht existiert, bzw. unendlich gross ist. Bin ich da auf dem > richtigen Dampfer? Es handelt sich dabei um eine Gegenkopplung. Alle Frequenzen unterhalb von 330Hz werden gedämpft, so wird das 50Hz Flackern von der Zimmerbeleuchtung unterdrückt. Stefan ⛄ F. schrieb: > Wie gesagt hatte ich damals in der Ausbildung 15 Meter erreicht - ohne > Linsen. Das war wirklich Glück. Ich hatte damals immerhin die obligatorischen 5m erreicht, allerdings mit einem zweistufigen Verstärker. Schalte doch einfach noch eine Emitterschaltung hinter dem FET und tausche am Eingang die Plätze von Fototransistor und 100k Widerstand.
Michael M. schrieb: >> Wie gesagt hatte ich damals in der Ausbildung 15 Meter erreicht - ohne >> Linsen. > Das war wirklich Glück. Vor allem war es schwierig zu testen, denn kein Raum im Gebäude war so lang. Meine Teststrecke bestand am Ende aus einem großen Raum und einen Flur in passender Anordnung.
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Stefan ⛄ F. schrieb: > Vor allem war es schwierig zu testen, denn kein Raum im Gebäude war so > lang. Wozu ein Raum? Eine gescheite Lichtschranke funktioniert auch draußen, selbst bei starkem Sonnenschein.
Falk B. schrieb: > Eine gescheite Lichtschranke funktioniert auch draußen, > selbst bei starkem Sonnenschein. Das stimmt wohl, dafür hätte ich aber Batterien gebraucht, die mir damals nicht zur Verfügung standen. Zudem war der Empfänger ein Modul für unser 19" Gehäuse, das nur für Netzbetrieb vorgesehen war. Ich hatte vor dem Test auch nicht erwartet, so weit zu kommen. 5 Meter hatte ich mir erhofft.
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Michael M. schrieb: > Hier fehlt allerdings, wie Stefan schon sagt, die DC Abtrennung (10nF), > damit die Schaltung ihren Arbeitspunkt auch bei > Zimmerbeleuchtungsunterschiede konstant hält Nein. Gerade keine 100k vom Phototransistor nach Masse. Sondern einen MOSFET der seine Leitfahigkeit so einstellt, dass gerade VDD/2 am Knotenpunkt erreicht werden. Nimmt man einen MOSFET dessen UGS(th) im interessanten Bereich liegt, geht das einfach:
1 | +5V |
2 | | |
3 | |< Photo |
4 | |E |
5 | +-------+--C-- out |
6 | | | |
7 | | 10M |
8 | |2N7000 | |
9 | I|------+ |
10 | S| | |
11 | | 10uF |
12 | | | |
13 | GND GND |
In vielen Fällen reicht der Pegel an out schon für den NE567, in anderen Fällen kann man frequenzselektiv nachverstärken.
Michael M. schrieb: > damit die > Schaltung ihren Arbeitspunkt auch bei Zimmerbeleuchtungsunterschiede > konstant hält Naja, der Fototransistor ist ein IR-Modell, und ich habe ja oben geschrieben, dass sich der Dunkelstrom nur minimal durch Umgebungslicht aendert, daher denke ich, das sollte okay sein. Oder sehe ich das falsch? Michael M. schrieb: > Schalte doch einfach noch eine Emitterschaltung hinter dem FET und > tausche am Eingang die Plätze von Fototransistor und 100k Widerstand. Habe den 100k mal weggelassen. So wie im Anhang? MaWin schrieb: > Nimmt man einen MOSFET dessen UGS(th) im interessanten Bereich liegt, > geht das einfach: Konzipiert fuer 5V; da ja kaum Strom durch den Fototransistor fliesst, sollte ich die 5V auch mit Spannungsteiler aus meinen 9V (Batterie) bereitstellen koennen, oder?
Jens schrieb: > Michael M. schrieb: >> damit die >> Schaltung ihren Arbeitspunkt auch bei Zimmerbeleuchtungsunterschiede >> konstant hält > Naja, der Fototransistor ist ein IR-Modell, und ich habe ja oben > geschrieben, dass sich der Dunkelstrom nur minimal durch Umgebungslicht > aendert, Nö. Du redest von funzeligem Licht in deinem Zimmer aus ner kleinen Glühlampe oder gar LED. Sonnenlicht hat einen verdammt hohen IR-Anteil! > daher denke ich, das sollte okay sein. Nö. > Oder sehe ich das > falsch? Ja. > Michael M. schrieb: >> Schalte doch einfach noch eine Emitterschaltung hinter dem FET und >> tausche am Eingang die Plätze von Fototransistor und 100k Widerstand. > Habe den 100k mal weggelassen. So wie im Anhang? > > MaWin schrieb: >> Nimmt man einen MOSFET dessen UGS(th) im interessanten Bereich liegt, >> geht das einfach: > Konzipiert fuer 5V; da ja kaum Strom durch den Fototransistor fliesst, > sollte ich die 5V auch mit Spannungsteiler aus meinen 9V (Batterie) > bereitstellen koennen, oder? Alles unnötiger Aufwand. Aber mach mal, warum einfach, wenn's auch kompliziert geht. Beitrag "Re: Fototransistor-Signal mittels NPN verstarken---aber wie?" https://www.tme.eu/de/details/tssp4038/ir-empfangermodule/vishay/
Falk B. schrieb: > Sonnenlicht hat einen verdammt hohen IR-Anteil! Okay, stimmt, Fehler eingesehen. Falk B. schrieb: > warum einfach, wenn's auch kompliziert geht Genau! Warum Basics lernen, wenn es fertige Module gibt.
@ MaWin: Das Schaltungsprinzip ist besser als meins. Aber: 10M / 10u dürfte zu träge sein, für die gewünschten 20kHz reicht ja schon ein (grob) 10kHz-Hochpaß. C muß zwar groß sein gegenüber Millerladung, aber auch R muß groß sein gegenüber delta Fotostrom. Tricky.
Jens schrieb: > Konzipiert fuer 5V; da ja kaum Strom durch den Fototransistor fliesst, > sollte ich die 5V auch mit Spannungsteiler aus meinen 9V (Batterie) > bereitstellen koennen, oder? Nein, dann nimmt man einen MOSFET mit 4.5V UGS(th). Ungefähr. Also bei dem Strom, den die übliche Umgebungsbeleuchtung am Phototransistor ergibt. Oder eher so, dass bei starker Beleuchtung 3/4 der 9V nicht überschritten und bei schwacher Beleuchtung 1/4 der 9V nicht unterschritten werden.
MaWin schrieb: > Oder eher so, dass bei starker Beleuchtung 3/4 > der 9V nicht überschritten und bei schwacher Beleuchtung 1/4 der 9V > nicht unterschritten werden. Leider sind die alltäglichen Helligkeitsunterscheide viel größer.
Stefan ⛄ F. schrieb: > Helligkeitsunterscheide viel größer. egal, der Transistor regelt nach. Mim 7002 vermutlich 1uA-1mA dürfte funktionieren.
Stefan ⛄ F. schrieb: > Leider sind die alltäglichen Helligkeitsunterscheide viel größer. Macht nichts, da auch die UGS vs. ID Kurve logarithmisch/exponentiell ist, passt das gut.
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