मैं पिछले 2 दिनों से फोटोडायोड और फोटोट्रांसिस्टर्स के साथ खुद को बहुत कम प्रकाश स्तर की परियोजना करने की कोशिश कर रहा हूं। यह खुद और मूल पोस्टर जैसे लोगों के लिए है जो प्रकाश की पहचान को बिना किसी फोटोमिल्टीप्लेयर के सीमा तक (0.1 mW / cm ^ 2 से नीचे) धकेल रहे हैं।
मैंने पहले रिसीवर मॉड्यूल को देखा और इसकी न्यूनतम विकिरण पहचान 0.2 mW / m ^ 2 थी जो कि असतत फोटोडायोड और फोटोट्रांसिस्टर्स की तुलना में लगभग 10,000 गुना अधिक (कम सक्षम) हो सकती है (शायद उनका मतलब सेमी ^ 2 के बजाय m ^ 2 है? )। "आर्ट ऑफ़ इलेक्ट्रॉनिक्स" (1 पेज प्रति यूएवी लाइट पेज 996) के अनुसार न तो वास्तव में कम रोशनी के स्तर के लिए अच्छा है, रिसाव चालू और शोर के कारण मानव आंख क्या कर सकती है, इसके पास पूरी तरह से सक्षम नहीं है। उन्होंने कहा कि अगर आपके प्रकाश का स्तर बहुत कम है, तो फोटोमल्टीप्लायर का उपयोग करना आवश्यक है। हालांकि, एक अच्छी तरह से रोशनी वाले कमरे में अपनी उंगलियों के माध्यम से प्रकाश चमकाने में, मैं यह देखने में सक्षम हूं कि मेरी आंख एक ऑसिलिस्कोप (फोटोडिओड या फोटोट्रांसिस्टर के साथ) पर क्या पता नहीं लगा सकती है।
अपने 1 यूए प्रति यूडब्ल्यू को सही मानते हुए, यहां एक उदाहरण है: एक 5 मिमी फोटोडायोड और फोटोट्रांसिस्टर्स का क्षेत्र 20 माइक्रो मीटर ^ 2 है। तो 1 uW / m ^ 2 (दोपहर की धूप का 1/1000 वाँ भाग) 20 uA उत्पन्न करेगा (Electr की कला के अनुसार)। [[दोपहर का धूप का १ / १००० वाँ भाग १ W / m ^ २ है जो २०W के लगभग २ मीटर की दूरी पर १ मीटर (६W प्रकाश उत्पादन १२ मीटर ^ २ आसपास के सतह क्षेत्र) में मजबूत है। ]]
हालांकि, मेरी 880nm फोटोट्रांसिस्टर डेटशीट 1 ऊ / मी ^ 2 (0.1 mW / सेमी ^ 2) पर 600 यूए इंगित करती है, जो कि 30 गुना अधिक है। यह मानता है कि सभी प्रकाश डायोड के जंक्शन की सक्रिय सीमा के भीतर है।
शार्प के पास एक बेहतर एप्लिकेशन नोट है, लेकिन यह समझाने में कमी लगती है कि कौन सी डिजाइन किन परिस्थितियों के लिए सबसे अच्छी है। चित्र 13 सबसे मूल पोस्टर के लिए लागू होता है और मुझे इसकी आवश्यकता होती है, और 10B का आंकड़ा बहुत दिलचस्प है, लेकिन मुझे नहीं पता कि उन्हें "जवाब देना" से क्या मतलब है। http://physlab.lums.edu.pk/images/1/10/Photodiode_circuit.pdf
जब एक ऑप amp के साथ प्रयोग किया जाता है, तो एक फोटोट्रांसिस्टर बहुत कम प्रकाश स्तर के लिए एक फोटोडायोड के रूप में एक लाभ के रूप में प्राप्त करने के लिए अच्छा नहीं हो सकता है क्योंकि यह अपने प्रारंभिक लाभ (ऑप amp के बजाय ट्रांजिस्टर) प्राप्त करने के लिए "सस्ते" तरीके का उपयोग करता है। मुझे एक JFET सेशन amp (बहुत कम इनपुट करंट) के साथ एक फोटोडियोड पर संदेह है, अंततः कम शोर के साथ एक उच्च लाभ प्रदान करेगा। किसी भी घटना में, सबसे बड़े ऑप्टिकल प्राप्त क्षेत्र के साथ फोटोडिओड या फोटोट्रांसिस्टर कम प्रकाश स्तर का पता लगाने की सबसे अच्छी क्षमता हो सकती है, लेकिन यह भी आनुपातिक राशि से शोर और रिसाव को बढ़ा सकता है और वे आमतौर पर अंतर्निहित समस्या है। तो इस प्रकार के प्रकाश का पता लगाने की एक सीमा है और आदर्श रूप से कुशल फोटोट्रांसिस्टर्स और फोटोडायोड्स अंततः समान रूप से अच्छे हो सकते हैं जब एक ऑप amp के साथ उपयोग किया जाता है, लेकिन सैद्धांतिक रूप से मुझे लगता है कि फोटोडायोड थोड़ा बेहतर है।
दोहरी आपूर्ति सेशन amp के लिए, आप + विन के लिए एक झूठी जमीन बनाने के लिए वोल्टेज को विभाजित करने के लिए 5V पूर्वाग्रह प्राप्त करने के लिए "लोविश" मूल्यवान अवरोधक जोड़ी (10V Vcc के लिए दो 1k) का उपयोग कर सकते हैं।
मुझे R = 1 मीटर की तुलना में R = 4.7M से बेहतर प्रतिक्रिया अवरोधक के लिए R = 1M मिला। फॉरेस्ट मिम्स ने अपनी सरल ऑप्टो पुस्तक में 10 एम का उपयोग समानांतर 0.002uF और एक सोलर सेल के बजाय एक फोटोट्रांसिस्टर या फोटोडायोड के बजाय "अति" कम प्रकाश स्तर के लिए किया (शायद एक सौर सेल आपके आवेदन के लिए बेहतर होगा) यह सभी PN लगता है जंक्शन कुछ हद तक सौर सेल के रूप में काम करने लगते हैं, जैसा कि मैंने प्रकाश का पता लगाने के लिए स्पष्ट-आवरण वाले छोटे सिग्नल डायोड का उपयोग करने के बारे में पढ़ा है। मैं अपने "फोटोडिओड" के रूप में एक नियमित 830 एनएम एलईडी का उपयोग कर रहा हूं।
जो भी 5 मिमी ऑप्टिकल डायोड का लेंस कोण आपके द्वारा उपयोग किया जाता है वह एक बड़ा अंतर बनाता है। +/- 10 डिग्री +/- 20 डिग्री की तुलना में लगभग 4 गुना अधिक संवेदनशील है .... अगर प्रकाश स्रोत +/- 10 डिग्री से कम से आ रहा है। यदि प्रकाश स्रोत एक बड़ा क्षेत्र है जो +/- 20 डिग्री सामने है, तो इससे कोई फर्क नहीं पड़ता।
मैंने नीचे दो सर्किट का परीक्षण किया। मैं 0.3V का पता लगा सकता हूं, फोटोट्रांसिस्टर की वीओ पर 5 एमएस दालें जिसका अर्थ है 0.3 यूए जिसका मतलब 0.05 यूडब्ल्यू / सेमी ^ 2 है अगर डेटशीट का मेरा पढ़ना सही है और अगर यह 0.3uA के नीचे सभी तरह से रैखिक (बड़े ifs) बने रहे। शायद यह 5 यूडब्ल्यू / सेमी ^ 2 था। यदि 0.05 यूडब्ल्यू / सेमी ^ 2 सही है, तो ऑफ-द-शेल्फ 830 एलईडी नीचे 0.5 यूडब्ल्यू / 5+ 2 तक पढ़ रहा था। मैं ऊतक के 1 सेमी (मेरी उंगली) के माध्यम से 10 mW 830 एनएम प्रकाश चमक रहा था। मुझे पता है कि अगर मैं जिन प्रकाश स्तरों के साथ काम कर रहा था, वे लाल थे, तो यह मुश्किल से दिखाई देता था। नीचे दिया गया लिंक 500 एम ओम फीडबैक का उपयोग करके फोटोडायोड के साथ दिखाता है, जो बहुत कम प्रकाश स्तर दर्शाता है। उनके फोटोडायोड के उन्मुखीकरण पर ध्यान दें, जो कि मेरे एलईडी (अधिकांश इंटरनेट लिंक से पीछे) के समान है। मुझे इस तरह से बेहतर परिणाम मिले।
http://www.optics.arizona.edu/palmer/OPTI400/SuppDocs/pd_char.pdf
