串联连接光电晶体管或光电二极管


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我正在设计一个速度测量设备,并希望使用2串串联的30个光电晶体管。

琴弦相距15mm,并由独立的准直光源照明。当串中的任何一个或多个光电晶体管受阻时,每个串的输出均为负向脉冲。该输出进入比较器,然后进入处理器。

当阻塞不同的PD时,我会遇到过渡速度缓慢而变化的问题。这会影响速度测量。上升时间可以从几百微秒到一毫秒以上不等。我正在考虑在每个字符串的输出上放置一个跨阻放大器,以便在第一个PD被阻塞时,可以为比较器和处理器创建一个输出,并使两个字符串的反应时间相等。或几乎相等。

我为2个通道选择了TI设备OPA2380。我想对设计提出任何意见,希望能防止我陷入困境。


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请为您的原理图加上光源,光电晶体管和比较器的部件号。也是一个粗略的草图,其中包含对设计的测量和要进行速度测试的对象。另外,任何瞄准镜都将是有用的。我看到您是新手,所以您还不能发布图片,因此请链接到任何图片(例如photobucket或类似图片),我们会为您添加它们。
奥利·格拉泽

Answers:


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我同意奥利(Oli)的意见,但由于缺乏其他信息,因此这里有一些建议。

“光电晶体管串”表明它们串联连接。如果它们全部正常点亮并因此“亮”,则当一个链被打断时,链会进入高阻状态。您大概与此串联有一个电阻器或电流源,并且所有这些电阻器或电流源都跨接在电源上,以创建比较器正在监视的分压器?

如果真是这样,那么这里有一些可能的问题:

  • 可能不会像您所相信的那样立即阻止光电转换
  • 从低分辨率到高分辨率的转换与障碍物的位置从一个光电转换到另一个光电转换是不同的
  • 光电转换视场可能不同。
  • 不同的光电转换可能会看到不同量的环境光,这意味着表面上“关闭”时仍流过的电流量可能会不同。

另一个问题是,您正在寻找的过渡是一种串联电阻(或电流源)为布线,光电晶体管和比较器输入的电容充电的过渡。通常这是一个相当小的电容(因此会很快充电)。但是要使光电导链在不受阻碍的情况下达到饱和(最大程度地传导,产生最小的液滴),您可能选择了相对较高的串联电阻。较高的电阻将减缓过渡,并使其对受阻的光电转换的不同偏离度敏感。

更大的问题是尝试串联处理一堆phototrans。您最好单独处理每个phototrans。您可以将单个光电转换+电阻分压器直接连接到数字门(便宜,并且可以包含滞后以避免噪声转换),例如74HC14或4093(将输入对连接在一起)。您可以将它们进行“或”或“或”运算以得出合计结果。您可能可以将这些“信号调节”组件放置在光电晶体管附近,以避免与主要电子设备连接的导线过多。

这种策略允许您仅处理单个光电晶体管的特性,并隔离异常,而不必处理其余链对单个检测器的影响。

考虑到我们不太了解您的设置,希望这个答案离我们不太远。:-)


无法附加任何问题,因此我已向Oli发送了一些详细信息和历史记录。很高兴也可以发送给您,但不知道将其发送到哪里。
Oystek

奥利(Oli)的评论说,他会将您的笔记添加到问题中。
gwideman 2013年

>>您可以将这些“信号调节”组件放置在靠近LED的位置<<我猜您是指PD而不是LED。
凝结

@Curd,右,固定
gwideman

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光电二极管/光电晶体管是电流源,您不能将它们串联放置,就像不能将电压源并联放置一样。每个光电二极管将尝试将其电流推过导线,并且不同的电流会相互竞争。结果是净电流是不确定的,并且可能发生巨大变化。

通常,您可以将光电二极管并联放置,并将它们连接到公共电阻。然后,该电阻两端的电压取决于各个电流的总和。


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当光电晶体管串联时,将其作为简单的电流源是不合适的模型,尤其是当一个或多个饱和时。您当然可以串联它们(例如与一个电阻串联),它们的行为将使PQ灯串在所有灯都亮着的情况下导通,否则就不会导通。但是,跨PQ或跨电阻器产生的电压可能不方便与逻辑接口,并且该设备在中等光照水平下具有模糊的中间行为,因此不是一个好的设计。
gwideman
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