Diseño de la etapa de salida para el sensor reflectivo CNY70

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He construido el siguiente circuito para un sensor reflectante:

El resistor \ $ R_D \ $ ha recibido el valor 200 \ $ \ Omega \ $ y el resistor \ $ R_T \ $ debe dimensionarse. \ $ V_ {CC} \ $ es 5 V.
He examinado la hoja de datos y, para mi solicitud, el CTR para el CNY70 será del 5% y el $ I_ {C, rel} \ $ será aproximadamente 1, cuando la corriente directa a través del diodo es de 20 mA.
He usado la siguiente ecuación para calcular un valor de resistencia para \ $ R_T \ $, de modo que el voltaje de salida \ $ V_ {out} \ $ over \ $ R_T \ $ esté cerca de 5 voltios cuando la luz infrarroja emitida por el el diodo es reflejado y capturado por el fototransistor, y cerca de 0 voltios cuando la luz infrarroja es absorbida por la superficie:
\ $ V_ {out} = I_F * CTR * I_ {C, rel} * R_T \ $
que en este caso da un valor de resistencia de \ $ R_T = 5 k \ Omega \ $ al configurar \ $ V_ {out} = 5 \ $ V.
Cuando se configura el circuito práctico, la tensión de salida no se acerca a los 5 voltios, pero alcanza un máximo de aproximadamente 1,7 V a la máxima reflexión. Esto me hace preguntarme si la ecuación que utilicé es correcta.
Por curiosidad, intenté usar un valor de resistencia de \ $ R_T = 56 k \ Omega \ $, donde \ $ V_ {out} = 1.5 V \ $ como mínimo, y \ $ V_ {out} = 5 V \ $ en Reflexión máxima, lo cual está bien, ya que estoy usando un Gatillo Schmitt para descartar voltajes por debajo de un cierto nivel y amplificar los voltajes en un cierto nivel a 5 V. ¿Qué está mal con mi ecuación? Lo siento, si te dejo algunos detalles importantes. Soy bastante nuevo en este campo. Siéntase libre de hacer más preguntas.

    
pregunta J. Fuglsang

1 respuesta

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Creo que lo que falta es la corriente del colector frente al colector del voltaje del emisor para valores dados de la corriente del diodo. Vea las curvas que copié de su hoja de datos a las que hizo referencia anteriormente.

Estás intentando obtener una salida de 5 voltios en el emisor, usando Vcc = 5V. Esto deja ninguna o muy poca tensión para VCE. Al observar las curvas a continuación, para IF = 20 mA, la corriente del colector cae rápidamente una vez que el VCE cae por debajo de aproximadamente 0.3V. En efecto, el CTR ya no es del 5% a este valor bajo de VCE.

En el caso de su primer conjunto de valores, su resistencia de emisor de 5k con 1.5V desarrollada a través de él indica una corriente de 300uA y un VCE de 3.5V. Esto es consistente con lo que se muestra en las curvas.

    
respondido por el AlmostDone

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