Форум РадиоКот

Столкнулся вот с такой проблемой. В составе разрабатываемого устройства имеется датчик освещенности, реализованный на фотодиоде и ОУ. Сигнал с него подается на вход АЦП микроконтроллера. В процессе отладки выявилась очень высокая нелинейность всего этого хозяйства. В результате разбора полетов обнаружил что ток потребления ОУ при не освещенном фотодиоде <1мкА, а при максимальной освещенности >300мкА!!! (по даташиту <2мкА) Опорник я расчитывал максимум на 20мкА (ОУ + АЦП) и соответственно при 300мкА он выдает около 1,8В (и то чудо). В связи со всем вышесказанным может кто подскажет КАКОГО он столько жрет?

Отключите от АЦП и измерьте.

Т.е. Вы ОУ напрямую от опорника питаете?

tych писал(а):Отключите от АЦП и измерьте.

Ха! Ток упал до ~1мкА. И что бы это значило? Входной ток аналогового входа в даташите на контроллер не нашел, но думаю что 300мкА это очень много.

Aheir писал(а):Т.е. Вы ОУ напрямую от опорника питаете?

Именно так.

Ага. Вот модель аналогового входа из даташита на контроллер. Я так понимаю максимальный ток складывается из Ileakage и токов утечки Cpin и Chold. Токами перезарядки конденсаторов, как я понимаю, можно пренебреч. Все-таки освещенность изменяется достаточно медленно. Итого ток вряд-ли превысит 1мкА. Откуда тогда 300мкА?

Я думаю, возбуд, с таки сталкивалсо, включите в разрывы по плюсу и минусу питания ОУ резистор ом примерно на 100

2SC5200 писал(а):Я думаю, возбуд, с таки сталкивалсо, включите в разрывы по плюсу и минусу питания ОУ резистор ом примерно на 100

Похоже на то. Мультиметром померял - при засвеченном фотодиоде на выходе ОУ 1МГц со скважностью около 50%. Осциллографа к сожалению нет. Резисторы не помогли. Картина не изменилась.

Может, лучше шунтирующий конденсатор по питанию, прямо у ног усилителя?

Пробовал. Не помогло.

Тогда делаем так. Проверяем омическое сопротивление освещенного фотодиода. Если оно -сотни ом, то ясен пень- коэффициент усиления большой. В этом случае надо уменьшать сопротивление резистора до.... не знаю, у меня максимальное сопротивление резистора ОС по напряжению 1 МОм, и то никогда его не использую, хватает и несколько десятков кОм.

Сопротивление освещенного фотодиода 0Ом, неосвещенного - больше шкалы мультиметра (40МОм). Номинал резистора в цепи ОС задает коэффициент преобразования тока в напряжение, т.е. наклон характеристики. Мне при определенной освещенности (достаточно высокой) необходимо получить на выходе Uоп = 2,5В. В макете впаял 4,7МОм, а реальном девайсе поставлю постоянный и подстроечный. С номиналом еще надо определится. В оптике, чтобы посчитать все по уму, не силен - придется методом тыка. Спасибо за подсказку - попробую поиграться с этим резаком.

Aleksis писал(а):Пробовал. Не помогло.

Может конденсатор небольшой параллельно фотодиоду поставить ?

tych писал(а):Может конденсатор небольшой параллельно фотодиоду поставить ?

Небольшой это как? 1нФ пойдет?

Может ОУ не подходящий? В аналоговой схемотехнике я не профи. Какие при таком включении предъявляются требования к ОУ? Я выбирал только по минимуму потребляемого тока.

Кондер 1нФ на выводы фотодиода не покатил. Уменьшение номинала резистора в цепи ОС до 810кОм то же результатов не дало, кроме уменьшения крутизны характеристики.

Aleksis писал(а):Кондер 1нФ на выводы фотодиода не покатил.

Тогда между 1 и 4 ОУ попробуйте его поставить.

1. А зачем нужен тут ОУ ??? можно ведь опору подать на R5 и низ R5 включить на вход АЦП и заземлить конденсатором 0.1 мкФ.

2. AVCC включено на МК ? так как в ДШ ?


3. А почему бы не включить ОУ по схеме повторителя ?
выв 1 соединить с 4. То что щас на 4 перекинуть на 3. Верх R5 запитать на 2.5 вольт.

tych писал(а):Тогда между 1 и 4 ОУ попробуйте его поставить.

Пока ходил на обед сам об этом подумал. Сейчас попробую.

tych писал(а):1. А зачем нужен тут ОУ ??? можно ведь опору подать на R5 и низ R5 включить на вход АЦП и заземлить конденсатором 0.1 мкФ.

Как я уже говорил, в аналоговой схемотехнике я не профи. Как я понимаю, фотодиод это источник тока, пропорционального освещенности, причем с достаточно большим внутренним сопротивлением, и для того чтобы получить напряжение пропорциональное освещенности, необходим преобразователь ток-напряжение. Схему нарыл в одном из ADшных даташитов. Может я не прав? Коли так - поправьте.

tych писал(а):2. AVCC включено на МК ? так как в ДШ ?

Контроллер PIC16F684. Аналогового питания и земли у него нет. Опора включена по даташиту и аналоговый вход то же. Хотя по другому и сложно сделать. Воткул и все. никакого согласования / преобразования не требуется.

tych писал(а):3. А почему бы не включить ОУ по схеме повторителя ?
выв 1 соединить с 4. То что щас на 4 перекинуть на 3. Верх R5 запитать на 2.5 вольт.

По даташиту на фотодиоде при разомкнутой цепи 400мВ. Маловато. Придется еще один ОУ ставить.

Aleksis писал(а):для того чтобы получить напряжение пропорциональное освещенности, необходим преобразователь ток-напряжение.

Дак вы все равно меряете в АЦП - у вас без ОУ просто будет напряжение обратно пропорц освещенности.