У меня есть сигнал(не импульсный а постоянный) с фотодиода
(смотрите вложений рисунок)
проблема собственно в чем:
мне нужно подобрать устройство сравнения и его характеристики так чтоб его можно было смоделировать в Electronical Workbench
Обыскал весь интернет (типичная фраза) сколько информации но пока ктото не обяснит розобратся с ней не смогу
на ету кандедатуру находил разные компараторы их способы включения и т.д.
также Триггер Шмидта
Петля гистерезиса я думаю мне не очень нужна... достаточно будет я думаю одного порогового напряжения, так как система переходит с "0" в "1" очень быстро и никаких колебаний возле порогового значения не будет
но ето канешно же зависит от принципа построения схемы
вообщем подскажите пожалуйста что мне туда поставить(вместо квадратика с надписью УС )
не понял в чем именно вопрос. выбираете первый попавшийся компаратор или операционник из списка в симуляторе, любой подойдет. а колебаний вокруг точки перехода не бывает только в симуляторах, так что без петли никуда
что это за рисунок?
мне же моделировать надо реальные вещи чтобы их потом можно было спаять и никаких дефектов не возникало
если выбрать любой операционник или допустим тот же единственный компаратор, то в него же нужно всеравно вводить данные которые будут соответствовать уровням изменяющегося сигнала на входе и не будут негативно на него влиять(например я гдето находил что при высоком входном напряжении там короткое замыкание может быть в усилителе или шото в етом роде)
Кароче для меня это тяжело както дается, пожалуйста обьясните рисунок.
Что это за резисторы стоят? какое их назначение? Какую роль здесь играет ПОС?
Где задается пороговое напряжение?
как правильно выбрать параметры операционника... ато очень не понятно , а розобратся хочется... только вот некому обяснить доступно... буду надеятся на вас
в вашем применении годится реально вообще любой операционник, первый попавшийся, который вам более доступен, есть в ближайшем магазине. у вас неидеальность всех остальных элементов, резисторов, фотодиода, на порядок выше чем неидеальность любого самого бросового операционника. если б речь шла о высокочастотной цепи были бы какие-то ограничения. а так какая вам разница в пиковольнах у него напряжение смещения или в микровольтах, все равно вы резисторами опорное выставите хорошо если с 10мв точностью
опорное напряжение выставляется резисторным делителем на инвертирующем входе, там где у меня земля. резисторы r1/r2 задаются исходя из того, что r1+r2 будет входным сопротивлением компаратора, а R1/R2 будет задавать величину петли гистерезиса. R1 << R2
допустим если R1=1k, R2=1M, опорное напряжение 100мв, питание 5в, то компаратор сработает вместо 100мв на 100.1мв, а выключится вместо 100мв на 99.5мв. то есть помехи размахом 600мкв ликвидируются за счет падения точности на +0.1/-0.5%
у меня опорное напряжение по моей схеме(смотри выше) равно 2,5 В
входное напряжение изменяется от нуля до (4мА*700Ом)=2,8 вольт
причем 2.8 вольта ето минимум который может получится при освещенности фотодиода.
ето получается что по твоей схеме R1 это и будут мои 700 Ом?
только я одного не понимаю, ето ж получается будет не фиксированое значение на выходе... а работать будет как усилитель... или усилитель ето когда один из входов заземлен?
если сравниваются два напряжения на Операционнике то при входном напряжении больше чем пороговое оно автоматом ставит(заранее задаем в настройках ОУ) допустим 5 В а при меньше чем пороговое допустим 0 В , да?
входное напряжение у меня не стабильное... оно то возрастает то падает... в зависимости от освещенности фотодиода. (если полностю освещен то минимум 2.8 вольт по моей схеме)
у операционника огромный собственный коэффициент усиления. в схеме без отрицательной обратной связи, а данная именно такая, как только напряжение на неинвертирующем входе станет больше на какие то микровольты чем на инвертирующем (где у нас опорное напряжение) выход перебрасывается разом почти до +питания, когда меньше то до минус -питания. а чтоб всякие микровольтовые помехи не начали дергать выход туда обратно и нужно задать гистерезис.
а почему резистор именно 700 ом? если там должен течь какой то заданный ток чтобы фотодиод работал то надо прокинуть резистор на питание с него, потому что через операционник практически никакого тока течь не будет, хоть 10 ом поставь хоть 700. то есть с фотодиода на питание 700 ом. с него же на неинвертирующий вход ну пускай 1к, а на обратную связь пусть 1М. тогда схема будет срабатывать от 2.502 вольт, а выключаться от 2.498. если надо не 2.5 а 2.8 то соответственно меняешь делитель на инвертирующем входе
я б посоветовал на инвертирующий вход поставить tl431 вместо нижнего резистора делителя, если повторяемость важна, а то от изменения напряжения питания, температуры и прочего эти 2.5 могут значительно уплывать. если повторяемость не важна, а надо 'что то в районе' 2.5, то и делитель сгодится
а как триггер Шмидта выглядит? и как его параметры задавать? может ктото показать схему его включения? ну и соответственно чтобы смоделировать его можно былло
вот нашол в нете. Если это оно, то обясните принцып действия пожалуйста
но это походу только для напряжений логики 0 или максимум 5 вольт, да?
на всякий случай напоминаю : у меня входное напряжение от нуля до 15 вольт может подниматся... но логическая единица это все то напряжение, которое выше 2,5 вольт.
З.Ы. я же правильно нащет напряжения говорю? если на фотодиоде вырабатывается ток то поставив последовательно резистор мы получим напряжение с етого фотодиода по закону Ома?
automation писал(а):нуже ребята! помогите выкарапкатся с етой ямы!! очень прошу!
наведите пример как это реализовать можно хоть както
А чем Вас не устраивает схема, которую привёл rustot? Просто инвертирующий вход подключите не не землю, а к Вашему делителю. Только нужно иметь ввиду, что напряжение, которое способен выдать фотодиод не превысит 0,5В...
а как узнать это напряжение, если у меня есть только фототок?? который в таком включении у меня равняется либо нулю(логический ноль) либо 4мА и выше(логическая единица)
а ОУ сравнивает токи или напряжения??
З.Ы. тоесть вы хотите сказать что любой ОУ можно поставить в моем случае?
вы же говорили вам надо 2.5 вольт отследить, а теперь уже ток. ну поставьте паралельно диоду сопротивление и мерить напряжение на нем. в первую очередь надо определиться что у вас на входе, фотодиод можно же по разному включать, можно как источник эдс, можно наоборот подать на него обратный ток и остлеживать его изменение, то есть падение на нагрузочном сопротивлении
если да, то какие номиналы резисторов надо подобрать чтобы реализовать на выходе этого(любого, как вы сказали) операционника логическую единицу(3,5-5 вольт) при 4мА и выше, и логический ноль(0-0,2 вольт) при неосвещенном фотодиоде?
оставляя на вашей совести что именно в такой схеме включения фотодиода он пропускает >4ма освещенным и <4ma темным
тогда питание 5в, r1=625ом, r2=r3=10k и все
а чтоб добавить гистерезис придется смириться что он будет инвертирующим - перевернуть операционник кверх ногами, на + подать не напрямую а через сопротивление 1k, и с этого же + до выхода сопротивление 1M. впрочем вру, нет нужды делать инвертирующий, ничего переворачивать не надо. просто вот как у вас схема есть - с делителя на + подать через 1K и с + на выход 1M
rustot писал(а):оставляя на вашей совести что именно в такой схеме включения фотодиода он пропускает >4ма освещенным и <4ma темным
ну... это я рассчитал световой поток через канделы и за интегральной чувствительностью(мА/лм) фотодиода нашел фототок... который равняется 4 мА
там интегральная чувствительность равна не менее 3,5 мА/лм
соответственно при освещенном фотодиоде фототок будет минимум 4 мА
темневой ток не более 10 мкА
фототок будет направлен в сторону заземления? или в сторону питания?
про фотодиоды я не советчик. знаю что у них 2 включения есть, без подпитки он сам генерирует какое то напряжение, но вряд ли в районе вольт и вряд ли 4ма. и другое включение когда на него подается обратное напряжение как в вашей последней схеме, тогда темный он заперт как обычный диод, а при освещении пропускает какой-то ток в обратном направлении. меня только цифра 4ма смущает, это большой в общем то ток, но я не знаю типовых значений, может и так
ps. вот взял первый попавшийся даташит bpw24r и у него ток обратный темный 2-10 наноампер и освещенный 60 микроампер при освещенности 1 mW/cm2. в открытой цепи генерирует 450мв на тот же 1 mW/cm2. я не знаю много это или мало 1mW но графики характеристик заканчиваются у него на 2mW, так что видимо это много
все... теперь я остаточно заплутался ((
и что мне делать?... как узнать правильно ли я пощитал фототок?? как правильно включить фотодиод?... как это все реализовать...(
мне надо любую простую схему которая от освещенности дает 5 вольт или 0 вольт... всего то...
уже два месяца с этим розбераюсь... я в тупике опять. нету людей которые могли бы мне обьяснить доступно... как тут научится можно(
просто непонятно даже с какого конца заходить, вы сначала ставите задачу как определить 2.5в, а теперь с самим фотодиодом проблема, причем какой именно фотодиод вы не говорите
ну давайте от печки. идем на чип-дип, сортируем фотодиоды по цене, находим самый дешевый, захватывающий световой диапазон 400-700нм, это bpw34s. смотрим в характеристиках
Reverse dark current 2-30na
Reverse light current 40-50ua (Ee = 1 mW/cm2, Vr=5V)
прокручиваем до графиков, смотрим что ток этот практически не зависит от напряжения, также видим что на одном графике он доползает до 100ua на другом почти до 1ma. для начала считаем что 'штатная' освещенность даст 50ua, а 1ma это какой-то форсмажор типа засветки фотовспышкой. может и ошибаюсь но проще потом поправить схему на практике чем рыться в справочниках как освещенность считается
итак имеем выкл 30na в худшем случае, вкл 40ua в худжем случае. если этот ток пустить через резистор 100k то это даст размах падения на нем от 3мв до 4в. так и поступаем, делаем цепь 5в->резистор 100k->фотодиод реверсно->земля. вот у нас схема которая даст в месте соединения диода и резистора 4.997в в темноте и 1в (или ниже) на свету. схема высокоомная потому и нагрузка высокоомная. цепляем эту точку напрямую на инвертирующий вход усилителя (мы же хотим в темноте 0 иметь на выходе?), на неинвертирующий садим делитель на 2.5 в, вот и все готово
испытываем, слишком рано срабатывает - уменьшаем резистор над диодом, приходится фонариком светит в упор чтоб сработало - увеличиваем резистор. не нравится дребезг на выходе при плавном увеличении освещенности - добавляем обратную связь на неинвертирующем входе как описано выше
ps. если вам важно академически посчитать освещенность для какой-нибудь курсовой, то вы лучше на практике протестируйте какой ток идет при нужной вам освещенности и потом подгоняйте расчеты под этот результат, так хоть не ошибетесь на порядки, увидите если что не так
ну вот у меня такая схема и была... как правильно на схеме фотодиод включить я не понял? Вариант (1) или (2) ? Куда будет течь при етих включениях фототок? На землю в обох случаях?
там еще вопрос на картинке)
Если вы объясняли про включение фотодиода как показано в варианте (2) то и это пожалуйста объясните. Токи с резистора и фотодиода будут суммироваться?
и в конце концов какое мне устройство сравнения брать? Любой ОУ? Если любой ОУ подойдет то дайте хоть какойто ориентировочный.
Преподаватель мне сегодня сказал что компаратор дает либо положительное напряжение либо отрицательное а ноль он не выдает... это правда? если ето правда то как мы получаем на выходе ноль и +5В?
з.ы. Спасибо вам за то что так стараетесь мне помочь. я вам очень благодарен
включение (2), то есть обратное. в темноте фотодиод работает как обычный диод, на свету он в прямом направлении работает как обычный диод, а в обратном начинает пропускать небольшой ток
токи через резистор и диод по определению равны, как они могут суммироваться? ток этот определяется только диодом, а резистором определяется только максимально возможный ток и на сколько будет меняться напряжение при изменении тока
компаратор к1401са2. вот натурально выбрал просто самый дешевый из магазина. питание от 2 до 36 вольт, смещение 1мв, под ваши нужды за глаза (под ваши нужды любой за глаза)
насчет минуса и плюса питания это какая-то зараза непонятная, странно еще и от преподавателя слышать. если вы подали на компаратор питание -5/5в и опорное на ногу 0 или питание 0/10в и опорное на ногу 5в, то у компаратора нет никаких научно обоснованных причин как либо определить разницу. он выдает на выходе от минимума питания до максимума питания. запитали от 0/5 значит 0/5 и будет выдавать
Это какой ток? фототок?? объясните пожалуйста почему при освещенности изменяется напряжение, и в какую сторону(на увеличение или на убывание)
думаю очень доступно будет если проилюстрировать это все хоть какимито набросками в пэинте
насчет компаратора то у меня был такой вариант микросхемы 521СА2
вот так вот будет у меня выглядеть схема, да?
и как это промоделировать в воркбенче??
вот так? :
(типичная фраза) сколько информации но пока ктото не обяснит розобратся с ней не смогу 
