La forma más sencilla de conectar un fotodiodo (incluso un LED puede utilizarse de esta manera como un fotosensor) es la siguiente:
simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab
Tenga en cuenta que el fotodiodo tiene polarización inversa a través de la resistencia de 1 Meg R1. La fotocorriente generada por el diodo se opone al flujo de la corriente de fuga a través de este diodo de polarización inversa, aumentando dicha oposición con más luz en la unión del diodo. El voltaje en el punto de unión aumenta así el voltaje con el aumento de la luz.
El esquema de la izquierda tendrá un voltaje bastante bajo en el pin ADC. Para aumentar este voltaje, se puede usar un amplificador operacional como amplificador no inversor, como se muestra en el esquema de la derecha. En el ejemplo mostrado, esta ganancia es Gain = 1 + (R3/R4) = 9.9182 .
Esta ganancia de voltaje da como resultado una mayor lectura en el pin del ADC, haciendo posible el uso de una mayor parte del rango de voltaje de entrada del ADC.
Otras aplicaciones de los amplificadores operacionales para fotodiodos incluyen:
- como un amplificador de transimpedancia, para amplificar directamente la fotocorriente, sin el uso de una resistencia de polarización
- como seguidor de voltaje (buffer de ganancia unitaria) para el divisor de voltaje formado entre el diodo y la resistencia de polarización
Nota:
Sin embargo, se debe garantizar que el voltaje después de la amplificación no exceda la fuente de alimentación de 5 voltios. Si el amplificador operacional se alimenta desde la misma fuente de 5 voltios que el Arduino, esto se soluciona automáticamente, ya que la salida del amplificador operacional se recorta en su riel de suministro superior, o incluso se reduce si el opero no es un riel. Tipo de riel.