Останні 2 дні я намагався зробити дуже низький рівень освітленості за допомогою фотодіодів та фототранзисторів. Це для таких людей, як я, і оригінального плаката, які підштовхують виявлення світла без фотоумножителя до межі (нижче 0,1 мВт / см ^ 2).
Я подивився перший модуль приймача, і його мінімальне виявлення опромінення становило 0,2 мВт / м ^ 2, що приблизно в 10000 разів більше (менш здатне), ніж те, що можуть зробити дискретні фотодіоди та фототранзистори (можливо, вони означали см ^ 2 замість m ^ 2? ). Згідно з "Мистецтвом електроніки" (1 мкА на уВт світла сторінка 996), вони не здатні наблизитись до того, що може зробити людське око через струму витоку та шуму. Він описує використання фотопомножувачів які можуть знадобитися, якщо рівень вашого світла занадто низький. Однак, підсвічуючи світло крізь пальці у добре освітленій кімнаті, я можу побачити те, що моє око не може виявити на осциліскопі (за допомогою PhotoDiode або PhotoTransistor).
Припустимо, що його 1 мкА на uW є правильним, ось приклад: 5-мм фотодіоди та фототранзистори мають площу 20 мкм ^ 2. Таким чином, 1 uW / m ^ 2 (1/1000 сонячного світла полудня) генерував би 20 мкА (згідно зі статтею Electr). [[1/1000 сонячного світла полудня - 1 Вт / м ^ 2, що приблизно вдвічі сильніше, ніж 20 Вт на 1 метр (6Вт світла виходить на 12 м ^ 2 площі навколишньої сфери). ]]
Однак мій фототранзистор з 880 нм показує 600 мкА при 1 Вт / м ^ 2 (0,1 мВт / см ^ 2), що в 30 разів більше. Це передбачає, що все світло знаходиться в активному діапазоні стику діода.
У Sharp є набагато краща примітка щодо застосування, але, здається, бракує пояснення, який дизайн найкраще підходить для яких ситуацій. Малюнок 13 є найбільш застосовним до того, який оригінальний плакат мені потрібен, а малюнок 10B дуже цікавий, але я не знаю, що вони означають під "поліпшенням відповіді". http://physlab.lums.edu.pk/images/1/10/Photodiode_circuit.pdf
При використанні з підсилювачем, фототранзистор може не забезпечити так високий коефіцієнт виграшу, як фотодіод для дуже низького рівня освітлення, оскільки використовує "дешевий" метод отримання початкового посилення (транзистор замість підсилювача). Я підозрюю, що фотодіод з підсилювачем JFET (дуже низький вхідний струм) в кінцевому підсумку забезпечить більший приріст з меншим рівнем шуму. У будь-якому випадку, фотодіод або фототранзистор з найбільшою оптичною приймальною областю може мати найкращу здатність виявляти низький рівень освітлення, але це також може збільшити шум і витоки на пропорційну кількість, і вони, як правило, лежать в основі. Таким чином, існує обмеження цього типу детектування світла, і ідеально ефективні фототранзистори та фотодіоди можуть в кінцевому рахунку бути однаково хорошими при використанні з підсилювачем, але теоретично я підозрюю, що фотодіод трохи кращий.
Для подвійного підсилювача з підсилювачем, ви можете використовувати "низький" значення резисторної пари (два 1 к на 10 В Vcc, щоб отримати зміщення 5 мА), щоб розділити напругу, щоб створити помилковий грунт для + Vin.
Я знайшов R = 1M для резистора зворотного зв'язку набагато краще, ніж R = 4,7 М. Форест Міммс у своїй простій книзі з опто використовував 10 М з паралельною 0,002 мкФ та сонячну батарею замість фототранзистора або фотодіоду для "екстремально" низького рівня освітлення (можливо, сонячна батарея буде кращою для вашої програми). начебто, з'єднання певною мірою функціонують як сонячна комірка, тому що я читав про використання чітких маленьких сигнальних діодів для виявлення світла. Я використовую звичайний світлодіод на 830 нм як "фотодіод".
Кут об'єктива незалежно від оптичного діода 5 мм використовує велику різницю. +/- 10 градусів приблизно в 4 рази більш чутливий, ніж +/- 20 градусів .... якщо джерело світла надходить менше ніж +/- 10 градусів. Якщо джерело світла - це велика площа, яка перебуває попереду +/- 20 градусів, то це не має значення.
Я випробував дві схеми нижче. Я міг би виявити імпульси 0,3 В, 5 мс на Vo фототранзистора, що означає 0,3 мкА, що означає 0,05 мкВт / см ^ 2, якщо мій показник даних є правильним, і якщо він залишався лінійним (великі ifs) аж до 0,3uA. Можливо, це було 5 uW / cm ^ 2. Якщо значення 0,05 мкВт / см ^ 2 правильне, то індикатор 830 індикатора на позастоянному екрані зчитується до 0,5 мкВ / см ^ 2. Я просвічував світло 10 мВт 830 нм через 1 см тканини (мій палець). Я знаю, що якби рівні світла, з яким я працював, були червоними, це було б ледве видно. Посилання нижче показано, використовуючи зворотний зв'язок 500 М Ом з фотодіодом, що вказує на значно нижчий рівень освітлення. Зверніть увагу на орієнтацію їх фотодіоду, яка така сама, як у мого світлодіода (назад від більшості посилань на Інтернет). Я отримав кращі результати таким чином.
http://www.optics.arizona.edu/palmer/OPTI400/SuppDocs/pd_char.pdf
