[Kail 0]

Упс, погорячился, вспылил, такое бывает. Ступил я... Действительно первичный сигнал фотодиода - фототок, заменил фотодиод источником тока (250 мкА) и все заработало как нужно и без резистора.

С потенициометром не понял, я такое включение увидел в примерах протеуса и взял как есть, работает правильно, претензий не имею. Собственно, а в чем проблема?

[xemul 0]

присоединяюсь, но все же для измерения перед логарифмом поставил бы преобразователь ток -напр. В режиме фототока фотодиод абсолютно линеен.

Дык я и не предлагал весь преобразователь слепить на одном канале ОУ. Наоборот, я предложил вопрошающему разобрать задачу на составляющие, решить каждую по отдельности, а уж потом, если получится, оптимизировать.

 

2Kail Вы уже поминали Хоровица с Хиллом. Есть еще Шенк с Титцем и много более других и менее известных. В любой из этих книжек можно найти решение для каждой составляющей задачи. Но неплохо бы было разобраться и с теорией - Протеус совсем не панацея. Так зачем RV1 на землю повешен?:)

 

UPD: в чем физический смысл завешивания ноги RV1 на землю? (хинт: смысла нет:)) Из чего я и делаю вывод, что Вы не слишком задумываясь копируете куски схем, что не есть гуд.

[akinin 0]

Упс, погорячился, вспылил, такое бывает. Ступил я... Действительно первичный сигнал фотодиода - фототок, заменил фотодиод источником тока (250 мкА) и все заработало как нужно и без резистора.

С потенициометром не понял, я такое включение увидел в примерах протеуса и взял как есть, работает правильно, претензий не имею. Собственно, а в чем проблема?

Все нормально, бывает с каждым :) .

А про потенциометр- так конечно можно включать, но просто в воплощении могут быть проблемы, одна из них можете выход посадить на землю, да и рачет менее удобен(будете скованы в регулировке). И вообще лучше отказаться от подстроичников в цепи обр. связи ОУ -может зазвенеть(касается многобороных) решение-параллельны шунтирующий резистор.

 

Так какие параметры вашего проекта? если смогу помогу с рачетом и возможно с настойкой.

[jam 0]

Мерить можно фототок и интегратором - очень удобно делать сброс микроконтроллером. Динамический диапазон практически безграничный , зависит только от метода сброса интегратора.

[DS 0]

Мерить можно фототок и интегратором - очень удобно делать сброс микроконтроллером. Динамический диапазон практически безграничный , зависит только от метода сброса интегратора.

 

Динамический диапазон отнюдь не безграничный - его ограничивает дробовой шум накопленных в интеграторе электронов.

[Kail 0]

Вы уже поминали Хоровица с Хиллом. Есть еще Шенк с Титцем и много более других и менее известных. В любой из этих книжек можно найти решение для каждой составляющей задачи. Но неплохо бы было разобраться и с теорией - Протеус совсем не панацея. Так зачем RV1 на землю повешен?:)

 

Критику воспринял, в вопросе разобрался. На землю ногу я действительно зря...

[Artos5 0]

Что ж не верите-то? Я честно все моделирую в протеусе и гляжу на сигналы. Факт - при отсуствии сопростивляния на выходе фотодиода при любых номиналах кондесатора и сопротивляния в цепи обратной связи - схема не работает!

 

Обратите внимание на значение вольтмерта , подключенного к выходу. Правильное - во втором случаее.

Фотодиод имитируется потенциалом 0.4 В.

 

Нужно измерить поток, оцифровать и отдать МК.

 

Я решал эту задачу на одном ОУ AD8551

Схема включения примерно такая: http://habrahabr.ru/post/120086/

Только добавлены подстроечные резисторы для смещения шкалы. Результат: Все СУПЕР работает!!!

 

УПС... теме 7 лет :)

Изменено 14 марта, 2014 пользователем Artos5

[Меджикивис 0]

Можно встряну с маленьким и банальным пояснением?

В фотовольтаическом, то есть генераторном режиме, фотодиод генерирует постоянную ЭДС, равную падению на его переходе, и независящую от освещенности. Иными словами, даже при исчезающе слабом свете, идеальный фотодиод будет давать те же самые 0.4В, что и при сильном.

Разница будет в токе, который он способен при этом развить: при ярком свете ток можно получить больше.

Идеальных диодов на свете нету, обязательно будут некоторые утечки, эквивалентные резистору, подключенному впараллель. И поэтому при слабых освещенностях напряжение, даваемое фотодиодом будет падать за счет этих утечек. Которые к тому же дрейфуют от температуры да и нелинейны.

Поэтому мерить в фотовольтаическом режиме напряжение на клеммах фотодиода - неправильно! Можно намерить что угодно.

Правильно - нагрузить фотодиод каким-нибудь резистором и мерить падение на этом резисторе, которое создается фототоком.

Чем меньше этот резистор - тем линейнее будет общая характеристика, но меньше полезный сигнал, разумеется.

 

Я решал эту задачу на одном ОУ AD8551

Схема включения примерно такая: http://habrahabr.ru/post/120086/

Только добавлены подстроечные резисторы для смещения шкалы. Результат: Все СУПЕР работает!!!

Это - правильная схема, потому что ОУ включен в режиме измерения тока. Входное сопротивление инвертирующего входа при такой ОС - стремится к нулю. То есть фотодиод нагружен на чрезвычайно малое эквивалентное сопротивление и дает максимально возможную линейность и стабильность.

 

 

[Herz 5]

Можно встряну с маленьким и банальным пояснением?

В фотовольтаическом, то есть генераторном режиме, фотодиод генерирует постоянную ЭДС, равную падению на его переходе, и независящую от освещенности. Иными словами, даже при исчезающе слабом свете, идеальный фотодиод будет давать те же самые 0.4В, что и при сильном.

....

 

Это настолько банальное пояснение, что даже неправильное. В фотовольтаическом режиме ЭДС, генерируемая фотодиодом, зависит от освещённости логарифмически.

[Меджикивис 0]

Это настолько банальное пояснение, что даже не правильное. В фотовольтаическом режиме ЭДС, генерируемая фотодиодом, зависит от освещённости логарифмически.

По указанной Вами ссылке речь идет о логарифмическом отклике конструкции в целом. А работа фотодиода определяется физикой процессов в pn-переходе, читаем например здесь.

 

А вообще, может быть лучше удалить и мой предыдущий пост, и всё что за ним последовало; я как-то не посмотрел на древность темы. Может и не стоит ее снова беспокоить?

Изменено 16 марта, 2014 пользователем Меджикивис

[Herz 5]

По указанной Вами ссылке речь идет о логарифмическом отклике конструкции в целом. А работа фотодиода определяется физикой процессов в pn-переходе, читаем например здесь.

В целом там нет логарифмического преобразователя и отклик всей конструкции определяется исключительно режимом работы фотодиода. В приведенной Вами ссылке говорится, в сущности, то же самое, только другими словами. Да оно и понятно, иначе бы фотовольтаического режима попросту не существовало бы.

Ещё проще - читаем здесь:

photodiod.pdf

А вообще, может быть лучше удалить и мой предыдущий пост, и всё что за ним последовало; я как-то не посмотрел на древность темы. Может и не стоит ее снова беспокоить?

А пусть будет. К этому вопросу новички возвращаются снова и снова. Значит, интересно...

[Меджикивис 0]

Фото-ЭДС не может быть логарифмической. По простой причине - что логарифм имеет неограниченную область значений.

То есть, при достаточно сильном освещении мы могли бы получить как угодно большое напряжение.

 

В действительности же, надеюсь Вы знаете на опыте, фото-ЭДС возбуждается в прямом направлении диода. По этой причине она не может превзойти порог открытия диода (известный как прямое падение напряжения на нем). Если бы напряжение на диоде превзошло эту величину - он просто открылся бы и закоротил собою всю "лишнюю" фото-ЭДС.

 

В приведенной Вами ссылке говорится, в сущности, то же самое

В приведенной мною ссылке говорится:

"...В отличие от вентильной и объёмной эдс, величины к-рых не превышают ширины запрещённой зоны" - то есть именно то, о чем я только что пояснил выше.

Так что, забудьте про логарифм.

 

В выложенном Вами курсаче тоже ничего не утверждается про логарифм, но там дан очень хороший график, показывающий, как с ростом освещенности фото-ЭДС асимптотически приближается к пороговому значению и остается практически постоянной, а не растет неограниченно как логарифм.

 

Можно считать, что на начальном участке эта кривая близка к логарифму, но это граничная ситуация, подверженная нестабильностям и разбросу. По котороым причинам постом выше я и не рекомендовал работать в таком режиме.

 

 

[Herz 5]

Не пойму, отчего Вы упрямствуете. Разумеется, речь не идёт о полном соответствии фото-ЭДС реальных приборов математически строгой логарифмической функции. Она, эта ЭДС, само собой, не может быть бесконечно большой, как не может быть бесконечно большим и фототок при работе фотодиода в фотодиодном режиме.

 

В приведенной мною ссылке говорится:

"...В отличие от вентильной и объёмной эдс, величины к-рых не превышают ширины запрещённой зоны" - то есть именно то, о чем я только что пояснил выше.

Так что, забудьте про логарифм.

 

В приведенной Вами ссылке говорится о зависимости ЭДС от освещённости, а также буквально следующее:

При регистрации излучения фотоэлемент непосредственно замыкается на внеш. нагрузку либо последовательно с нагрузкой включается внеш. источник, создающий на р -n-переходе значит. смещение в запорном направлении.

Что ещё раз подтверждает известный факт о двух реально используемых режимах работы фотодиода. Вы же утверждали выше категорично совсем иное:

В фотовольтаическом, то есть генераторном режиме, фотодиод генерирует постоянную ЭДС, равную падению на его переходе, и независящую от освещенности. Иными словами, даже при исчезающе слабом свете, идеальный фотодиод будет давать те же самые 0.4В, что и при сильном.

Что совершенно не соответствует истине.

[Меджикивис 0]

Вас смутили мои слова "независящую от освещенности"?

Ну разумеется это приближенно. Теми же словами, как и логарифмический участок кривой - тоже приближен, как Вы сами согласились.

 

В чем проблемы? :)