Estoy tratando de entender la característica acoplada de un optoacoplador 4n35 clásico, utilizado en el modo de fotodiodo con polarización inversa (solo uso la unión B-C).
Con una tensión directa de entrada de más de 1 mA, la característica es bastante lineal, lo que se espera ya que
- la salida de luz led es proporcional a la corriente,
- la fotocorriente del fotodiodo es proporcional a la afluencia de fotones.
Sin embargo, bajo la corriente directa de entrada de ~ 1 mA, medí la siguiente característica acoplada:
Notas de medición: las corrientes se miden como la tensión en los puntos dados, dividida por el valor de resistencia correspondiente. El voltaje es medido por un arduino que también proporciona el PWM. Varío si a través del ciclo de trabajo PWM. Espero unos 100 ms antes de medir un nuevo punto de datos para que el circuito ADC S & H se estabilice; y aumenté la frecuencia de PWM para que la ondulación sea más o menos insignificante.
Obviamente, la característica ya no es lineal. ¿Cuál es la razón de este comportamiento?
Pensé que eso podría venir del diodo o del lado del fotodiodo:
-
En el lado del LED, el voltaje de avance de entrada colapsa a una corriente baja. Eso puede implicar que la energía de los portadores de carga no es suficiente para emitir un fotón; sin embargo, como lo entiendo, la energía del fotón proviene de la energía de los electrones + del agujero, no de la caída de tensión directa. ¿O me equivoco?
-
Ahora para el lado del fotodiodo. A niveles de fotocorriente en fuga, esperaría que la corriente oscura fuera significativa. Sin embargo, esta corriente oscura debe sumarse a la corriente fotoeléctrica, de modo que sin ninguna entrada la corriente de polarización inversa del diodo no es cero. Por lo tanto, debemos observar una línea recta con un desplazamiento positivo. Esto no es lo que puedo ver aquí: parece que hay una fotocorriente más una corriente negativa que se desvanece cuando algo de luz incide en el cruce.
Desafortunadamente, la mayoría de la información que encontré en la web sobre leds u optoacopladores asume que los niveles actuales son mucho más altos que eso. OTOH, la información sobre la corriente oscura es abundante, pero no parece aplicarse aquí.