Подключение фотодиода к МК

Ketria · 13.12.2014, 16:04

Необходимо подключить фотодиод к pic16f876.
Дали рабочую схему подключения. Собственно помогите рассчитать пассивные элементы, их номиналы есть, но необходим и рассчет их.

Николай_С · 13.12.2014, 23:39

Расчет делается с конца схемы.
Входное сопротивление входа МК достаточно велико, потому резистор R6 можно взять в диапазоне 10-100 кОм, а R7 исключить вовсе если порт МК используется только на вход.
Резисторы R3 и R4 зависят от сопротивления датчика освещенности в полностью освещенном и полностью затемненном состоянии.
Я бы вообще убрал все транзисторы и вход МК подключил к точке подключения базы VТ2. R3 при этом задает точку перехода из тени в свет.

Ketria · 14.12.2014, 01:31

Цитата:

Сообщение от Николай_С

Расчет делается с конца схемы.
Входное сопротивление входа МК достаточно велико, потому резистор R6 можно взять в диапазоне 10-100 кОм, а R7 исключить вовсе если порт МК используется только на вход.
Резисторы R3 и R4 зависят от сопротивления датчика освещенности в полностью освещенном и полностью затемненном состоянии.
Я бы вообще убрал все транзисторы и вход МК подключил к точке подключения базы VТ2. R3 при этом задает точку перехода из тени в свет.

Спасибо за такой вариант. А если все же оставить данную схему(уже взята за основу), то как все же рассчитывать резисторы? Было бы очень хорошо, если бы было чуть-чуть конкретнее что и откуда копать.

Mr.Fix · 14.12.2014, 06:31

Прикидочный расчёт. На самом деле все данные возьмёте из справочников (datasheet) по применённым компонентам.
Примите напряжение база-эмиттер транзисторов равным 0,65 В, коэффициент усиления 50.
Ток фотодиода в освещённом состоянии 1 мкА, R3=Ube/If=0.65/1^-6=6,5^5. Выбираем ближайший бОльший номинал из ряда Е24 - 680 кОм.
Далее рассчитаем R4 по аналогии, с учётом того, что ток фотодиода усилен...

Ketria · 14.12.2014, 15:51

Цитата:

Сообщение от Mr.Fix

Прикидочный расчёт. На самом деле все данные возьмёте из справочников (datasheet) по применённым компонентам.
Примите напряжение база-эмиттер транзисторов равным 0,65 В, коэффициент усиления 50.
Ток фотодиода в освещённом состоянии 1 мкА, R3=Ube/If=0.65/1^-6=6,5^5. Выбираем ближайший бОльший номинал из ряда Е24 - 680 кОм.
Далее рассчитаем R4 по аналогии, с учётом того, что ток фотодиода усилен...

И Вам огромное спасибо. А не могли бы Вы подсказать как рассчитать R6 и R7? Если я правильно понимаю, то R7 нужен для сопряжения схемы с МК, тогда для чего R6? Поправьте пожалуйста, если не прав, хотелось бы разобраться с этим.

Mr.Fix · 14.12.2014, 16:24

R6 является нагрузкой VT3 и с него снимаются данные для МК. R7 по сути является ограничителем тока при значительной ёмкостной нагрузке и на работу устройства не влияет, можно выбрать в пределах 100-300 Ом.
R6=U/If*h21^2=5/1^-6*2500=2 кОм.

Ketria · 14.12.2014, 16:37

Цитата:

Сообщение от Mr.Fix

R6 является нагрузкой VT3 и с него снимаются данные для МК. R7 по сути является ограничителем тока при значительной ёмкостной нагрузке и на работу устройства не влияет, можно выбрать в пределах 100-300 Ом.
R6=U/If*h21^2=5/1^-6*2500=2 кОм.

Огромное Вам человеческое спасибо, не думал, что найдутся люди, которые объяснят так подробно!

Ketria · 14.12.2014, 17:02

Mr.Fix, а не подскажите почему h21 брался в квадрате для расчета R6?
R4 будет же считаться R4=Ube/If*h21? Или же в данном случае тоже квадрат? Если да, то почему?

Mr.Fix · 14.12.2014, 18:26

Данная схема это преобразователь ток-напряжение, ток фотодиода усиливают транзисторы. Сначала первый в h21, второй ещё во столько же раз, поэтому квадрат.
Для R4 Вы всё правильно написали, а для расчёта R6 было принято полное напряжение питания без учёта напряжения насыщения транзистора, примерно 0,2 В.
Хочу сразу предупредить, расчёт грубый - для понимания, хотя для практических применений вполне достаточный. В реалии все погрешности компенсируются более высокими параметрами транзисторов.

13.12.2014, 16:04	#1 (permalink)
Ketria Новичок Регистрация: 13.12.2014 Сообщений: 5 Сказал(а) спасибо: 0 Поблагодарили 0 раз(а) в 0 сообщениях Репутация: 10	Подключение фотодиода к МК Необходимо подключить фотодиод к pic16f876. Дали рабочую схему подключения. Собственно помогите рассчитать пассивные элементы, их номиналы есть, но необходим и рассчет их. Миниатюры

13.12.2014, 16:04
Helpmaster Member Регистрация: 08.03.2016 Сообщений: 0	Некоторые темы по содержанию очень напоминают вашу тему Подключение 1км Что можно применить вместо свето- и фотодиода? Подключение USB Подключение DVD Подключение HDD

13.12.2014, 23:39	#2 (permalink)
Николай_С Радиоинженер Регистрация: 25.09.2012 Адрес: г.Дзержинск Нижегородской обл. Сообщений: 25,308 Записей в дневнике: 7 Сказал(а) спасибо: 292 Поблагодарили 219 раз(а) в 70 сообщениях Репутация: 110185	Расчет делается с конца схемы. Входное сопротивление входа МК достаточно велико, потому резистор R6 можно взять в диапазоне 10-100 кОм, а R7 исключить вовсе если порт МК используется только на вход. Резисторы R3 и R4 зависят от сопротивления датчика освещенности в полностью освещенном и полностью затемненном состоянии. Я бы вообще убрал все транзисторы и вход МК подключил к точке подключения базы VТ2. R3 при этом задает точку перехода из тени в свет.

14.12.2014, 06:31	#4 (permalink)
Mr.Fix Member Регистрация: 05.12.2013 Адрес: Опорный край державы Сообщений: 2,589 Записей в дневнике: 4 Сказал(а) спасибо: 0 Поблагодарили 12 раз(а) в 3 сообщениях Репутация: 11142	Прикидочный расчёт. На самом деле все данные возьмёте из справочников (datasheet) по применённым компонентам. Примите напряжение база-эмиттер транзисторов равным 0,65 В, коэффициент усиления 50. Ток фотодиода в освещённом состоянии 1 мкА, R3=Ube/If=0.65/1^-6=6,5^5. Выбираем ближайший бОльший номинал из ряда Е24 - 680 кОм. Далее рассчитаем R4 по аналогии, с учётом того, что ток фотодиода усилен...

Ads
Яндекс Member Регистрация: 31.10.2006 Сообщений: 40200 Записей в дневнике: 0 Сказал(а) спасибо: 0 Поблагодарили 0 раз(а) в 0 сообщениях Репутация: 55070

14.12.2014, 16:24	#6 (permalink)
Mr.Fix Member Регистрация: 05.12.2013 Адрес: Опорный край державы Сообщений: 2,589 Записей в дневнике: 4 Сказал(а) спасибо: 0 Поблагодарили 12 раз(а) в 3 сообщениях Репутация: 11142	R6 является нагрузкой VT3 и с него снимаются данные для МК. R7 по сути является ограничителем тока при значительной ёмкостной нагрузке и на работу устройства не влияет, можно выбрать в пределах 100-300 Ом. R6=U/Ifh21^2=5/1^-62500=2 кОм.

14.12.2014, 17:02	#8 (permalink)
Ketria Новичок Регистрация: 13.12.2014 Сообщений: 5 Сказал(а) спасибо: 0 Поблагодарили 0 раз(а) в 0 сообщениях Репутация: 10	Mr.Fix, а не подскажите почему h21 брался в квадрате для расчета R6? R4 будет же считаться R4=Ube/If*h21? Или же в данном случае тоже квадрат? Если да, то почему?

14.12.2014, 18:26	#9 (permalink)
Mr.Fix Member Регистрация: 05.12.2013 Адрес: Опорный край державы Сообщений: 2,589 Записей в дневнике: 4 Сказал(а) спасибо: 0 Поблагодарили 12 раз(а) в 3 сообщениях Репутация: 11142	Данная схема это преобразователь ток-напряжение, ток фотодиода усиливают транзисторы. Сначала первый в h21, второй ещё во столько же раз, поэтому квадрат. Для R4 Вы всё правильно написали, а для расчёта R6 было принято полное напряжение питания без учёта напряжения насыщения транзистора, примерно 0,2 В. Хочу сразу предупредить, расчёт грубый - для понимания, хотя для практических применений вполне достаточный. В реалии все погрешности компенсируются более высокими параметрами транзисторов.