Connexion de phototransistors ou photodiodes en série

Je conçois un appareil de mesure de vitesse et souhaite utiliser 2 chaînes de 30 photo-transistors en série.

Les cordes sont espacées de 15 mm et sont éclairées par des sources lumineuses collimatées distinctes. La sortie de chaque chaîne est une impulsion négative lorsque l'un ou plusieurs des phototransistors de la chaîne sont bloqués. Cette sortie va à un comparateur puis à un processeur.

J'ai des problèmes avec le taux de transition lent et varié lorsque différents PD sont bloqués. Cela affecte la mesure de la vitesse. Le temps de montée peut varier de quelques centaines de micro-secondes à plus d'une milliseconde. J'envisage de mettre un amplificateur trans-impédance sur la sortie de chaque chaîne, afin de pouvoir créer une sortie vers le comparateur et le processeur dès que le premier PD est bloqué, et pour que le temps de réaction des deux cordes soit égal. Ou presque égal.

J'ai choisi un appareil TI, OPA2380 pour les 2 canaux. Je voudrais demander des commentaires sur la conception, si tout va bien pour m'éviter de tomber dans un trou.

Je suis d'accord avec Oli, mais faute d'autres informations, voici quelques suggestions.

"Chaîne de phototransistors" suggère qu'ils sont câblés en série. S'ils sont tous normalement éclairés et donc "allumés", alors quand l'un est interrompu, la chaîne passe à un état de haute résistance. Vous avez probablement une résistance ou une source de courant en série avec cela, et tout cela est câblé sur une alimentation en tension pour créer un diviseur de tension que votre comparateur surveille?

Si tel est le cas, voici quelques problèmes possibles:

• le blocage des phototrans ne se produit pas aussi immédiatement que vous le pensez peut-être
• la transition de basse résolution à haute résolution vs position de l'obstruction n'est pas la même d'un phototrans à l'autre
• les champs de vision de phototrans peuvent différer.
• Différents phototrans peuvent voir des quantités différentes de lumière ambiante, ce qui signifie que la quantité de courant qui circule encore quand elle est "éteinte" peut différer.

Un autre problème est que la transition que vous regardez est celle dans laquelle la résistance série (ou source de courant) charge la capacité du câblage, des phototransistors et de l'entrée du comparateur. C'est normalement une capacité assez petite (donc se charge rapidement). Mais pour obtenir la chaîne phototrans à saturer (conduire au maximum, produire une chute minimale) lorsqu'elle n'est pas obstruée, vous avez peut-être choisi une résistance série relativement élevée. Cette haute résistance qui ralentira cette transition et la rendra également sensible à différents degrés de fermeté des phototrans bloqués.

Le plus gros problème est d'essayer de gérer un tas de phototrans en série. Vous feriez peut-être mieux de traiter chaque phototrans séparément. Vous pouvez connecter un diviseur de résistance phototrans + individuel directement à une porte numérique (bon marché, et peut inclure une hystérésis pour éviter les transitions bruyantes) comme un 74HC14 ou 4093 (lier des paires d'entrée ensemble). Vous pouvez ET ou OU ensemble pour obtenir des résultats agrégés. Vous pourrez peut-être placer ces composants de "conditionnement du signal" à proximité des phototransistors pour éviter de faire passer autant de fils vers votre électronique principale.

Cette stratégie vous permet de traiter uniquement les caractéristiques des phototransistors individuels et d'isoler les anomalies, sans avoir à gérer l'effet du reste de la chaîne sur les détecteurs individuels.

Espérons que cette réponse ne soit pas trop éloignée de la base, étant donné que nous ne connaissons pas vraiment votre configuration. :-)

Les photodiodes / phototransistors sont des sources de courant et vous ne pouvez pas les placer en série, tout comme vous ne pouvez pas placer des sources de tension en parallèle. Chaque photodiode essaiera de pousser son courant à travers le fil et différents courants se combattront. Le résultat est que le courant net est indéfini et peut varier énormément.

Normalement, vous placez les photodiodes en parallèle et les connectez à une résistance commune. La tension aux bornes de cette résistance dépend alors de la somme des courants individuels.