Conexión de fototransistores o fotodiodos en serie

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Estoy diseñando un dispositivo de medición de velocidad y quiero usar 2 cadenas de 30 foto-transistores en serie.

Las cuerdas están separadas por 15 mm y están iluminadas por fuentes de luz colimadas separadas. La salida de cada cadena es un pulso negativo cuando uno o más de los foto-transistores en la cadena están bloqueados. Esta salida va a un comparador y luego a un procesador.

Estoy teniendo problemas con la velocidad lenta y variada de la transición cuando se bloquean diferentes PD. Esto está afectando la medición de la velocidad. El tiempo de subida puede variar desde unos pocos cientos de microsegundos hasta más de un milisegundo. Estoy considerando poner un amplificador de trans-impedancia en la salida de cada cadena, de modo que pueda crear una salida para el comparador y el procesador tan pronto como se bloquee el primer PD, y para que el tiempo de reacción para las dos cadenas sea igual. O casi igual.

He elegido un dispositivo TI, OPA2380 para los 2 canales. Me gustaría pedir cualquier comentario sobre el diseño, con la esperanza de evitar que caiga en un agujero.

    
pregunta Oystek

2 respuestas

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Estoy de acuerdo con Oli, pero faltando otra información, he aquí algunas sugerencias.

"Cadena de fototransistores" sugiere que están cableados en serie. Si todos están normalmente iluminados y, por lo tanto, "encendidos", entonces, cuando se interrumpe uno, la cadena pasa al estado de alta resistencia. ¿Presumiblemente tienes una resistencia o una fuente de corriente en serie con esto, y todo esto está conectado a través de una fuente de voltaje para crear un divisor de voltaje que tu comparador está monitoreando?

Si ese es el caso, aquí hay algunos problemas posibles:

  • el bloqueo de los phototrans no se produce tan inmediatamente como crees
  • la transición de baja resolución a alta resolución frente a la posición de la obstrucción no es la misma de una fototransferencia a otra
  • los campos de visión de phototrans pueden diferir.
  • Es posible que diferentes fototransferencias vean diferentes cantidades de luz ambiental, lo que significa que la cantidad de corriente que aún fluye cuando aparentemente está "apagada" puede diferir.

Otro problema es que la transición que está viendo es una en la que la resistencia en serie (o la fuente de corriente) está cargando la capacitancia del cableado, los fototransistores y la entrada del comparador. Normalmente es una capacitancia bastante pequeña (por lo que se cargaría rápidamente). Pero para lograr que la cadena de fototransferencias se sature (al máximo conduzca, produzca una caída mínima) cuando no esté obstruida, es posible que haya elegido una resistencia en serie relativamente alta. Esa alta resistencia que ralentizará esa transición, y también la hará sensible a diferentes grados de desconexión de los fototransportes bloqueados.

El problema más grande es tratar de lidiar con un grupo de phototrans en serie. Puede que sea mejor tratar cada fototrans por separado. Puede conectar un divisor de fototrans + resistor individual directamente a una puerta digital (barato, y puede incluir histéresis para evitar transiciones ruidosas) como un 74HC14, o 4093 (pares de entrada de enlace juntos). Puede Y o O estos juntos para obtener resultados agregados. Es posible que pueda colocar estos componentes de "acondicionamiento de señal" cerca de los fototransistores para evitar que pasen tantos cables a sus componentes electrónicos principales.

Esta estrategia le permite tratar solo las características de fototransistores individuales y aislar anomalías, sin tener que lidiar con el efecto del resto de la cadena en los detectores individuales.

Esperamos que esta respuesta no esté demasiado lejos de la base, ya que no conocemos realmente su configuración. :-)

    
respondido por el gwideman
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Los fotodiodos / fototransistores son fuentes de corriente y no puede colocarlos en serie, como tampoco puede colocar las fuentes de voltaje en paralelo. Cada fotodiodo intentará empujar su corriente a través del cable y diferentes corrientes lucharán entre sí. El resultado es que la corriente neta no está definida, y posiblemente sea muy variable.

Normalmente, los fotodiodos se colocan en paralelo y se conectan a una resistencia común. El voltaje a través de esa resistencia depende entonces de la suma de las corrientes individuales.

    
respondido por el amadeus

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