Cálculo del voltaje de salida y la corriente del fotodiodo para entrada hacia ADC

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Necesito hacer algo que lea el valor de brillo de un LED a partir de la salida de voltaje del fotodiodo.
Usaré las siguientes partes:

OSRAM OSTAR LE UW E3B Hoja de datos < br> Resumen:

  • Voltaje directo Vf (típico): 20.8 V a corriente directa Si = 700 mA
  • superficie emisora de luz: 2.1 mm x 3.2 mm
  • Luminancia: 22 x 10 ^ 6 cd / m ^ 2
  • eficiencia óptica: 65 lm / W a 350 mA

Diodo S-PIN de Hamamatsu S6036 hoja de datos
Resumen:

  • Voltaje inverso Vr: 12 V
  • lente
  • : phi 7 mm
  • sensibilidad: 0.56 A / W
  • corriente de cortocircuito: 30 uA
  • corriente oscura: 0.1 nA

Veré la salida de voltaje como se dibuja en esta figura

Y el rango de entrada de voltaje de mi equipo ADC está dentro de 2 voltios pico a pico y +/- 3 voltios.

Necesito saber qué resistencia necesito usar, o si necesito poner un amplificador o atenuador, para ajustar el nivel de voltaje de salida del fotodiodo a la entrada ADC.

Para averiguarlo, aquí está mi cálculo:

sensing area of photodiode: 3.14 * (0.007 / 2) ^2 = 3.848451e-5 m^2 # 0.007: lens phi
candela value into sensing area: 22e6 * area = 846.65922 cd
candela-Watt conversion: 1 cd = 18.3988 mW over a complete sphere
watt value: 15.57751 W
current output from photodiode: watt * sensitivity = 8.7234 A
assume that + 2 volts is the maximum acceptable, 2 V = 8.7234 A * R
thus, I should use resistor with R = 0.2292684 ohm

Pero, creo que 0.23 ohm es absurdamente pequeño.

Como no estoy familiarizado con la ingeniería eléctrica, los circuitos y la óptica, No tengo ni idea de si mi cálculo es correcto o no, y si uso los términos en las ecuaciones con la interpretación correcta.

Otro problema es que creo que la salida de corriente desde el fotodiodo hacia ADC es importante. Si es demasiado alto o bajo, el ADC se fríe o se descompone debido al exceso de corriente. No estoy seguro de que sea correcto o no. Si está mal, por favor arregle la declaración. De todos modos, volviendo a la pregunta, ¿es correcto que los asuntos actuales para ADC?

Para tu información, el ADC que usaré está en placa secundaria LFRX (schematics ) para USRP .

    
pregunta Jeon

1 respuesta

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Creo que la salida de corriente desde el fotodiodo hacia ADC es importante. Si es demasiado alto o bajo, el ADC se fríe o se descompone debido al exceso de drenaje de corriente.

Si está realizando una conversión puramente resistiva de la corriente de PD a la tensión, entonces la corriente de PD fluye a través de la resistencia, no hacia el ADC.

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

La entrada al ADC generalmente tiene una alta impedancia (al menos kohms), siempre que el voltaje de entrada no exceda los rieles de la fuente de alimentación del dispositivo ADC. Así que no fluirá mucha corriente en las entradas ADC. Si encuentra que necesita una resistencia de carga de más de 1 kohm para obtener el voltaje que necesita, entonces puede volver a verificar esta suposición o considerar usar un amplificador de resistencia trans en lugar de solo una resistencia para la conversión de corriente a voltaje. / p>     

respondido por el The Photon

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