Simpel användning av IR-fotodiod?

[kasfrosk]

Mjaaaa... Bättre beror väl på vad man ska ha den till. Jag har faktiskt haft användning av en liknande koppling i en sak för att mäta formen på laserpulser som var ett par tiotals nanosekunder långa. Men i din applikation verkar det väl överambitiöst, tillräckligt bra är tillräckligt bra. Att ta i så man skiter på sig är knappast optimalt

Den på sidan 34 är nog vad du är ute efter. Den går även att göra på simplaste sätt när man ska bygga den rent praktiskt, typ nåt sånt här:
(att trimma komponentvärdena lämnas som en övning för läsaren...)

Sen kan du nog behöva en komparator med lite farta i efter det där (speciellt med tanke på att opampens utputt ligger enbart på halva matningen och uppåt). Lite mer matningsspänning kan vara att föredra också, men nu orkar jag inte rita om här.
Eller, simpel AC-koppling in på en schmittrigger-ingång som du har lagt på en lämplig DC-nivå med ett par motstånd funkar säkert fullt tillräckligt bra för det här ändamålet. Kanske inte helt snyggt, men men...

[Paxmax]

Helt rätt men du missuppfattar mig.
INTE: fotodiod + trissor (eller OP)
Istället: Fototransistor + pullup (fototransistorn har tillräcklig drivförmåga & känslighet att direkt driva en lysdiod).

Exempel på fototransistor: SFH300

Fototransistorer är nog för långsamma om dom skall bli känsliga för fjärrkontroller. Hade svårt nog och få 9.6kbit överförda på 25mm avstånd med (svag röd) led mot SFH300(-3)
(OBS jag är iofs lågt utbildad elektronik konstruktör)
--------------------------
@TS

Fick nyligen fart på 2mbit på 20mm avstånd mellan LED/ph.diod(sfh 203FA) efter ett par timmars labbande.
I min applikation var jag tvungen att "lyssna" på 8bit snack varpå det kunde komma bittar hip som happ eller långa mörkerperioder eller långa ljusperioder så filtrering eller AC koppling var inte å tänka på.
Skall du känna av fjärrkontrollsnack så är det säkert manchesterkodat eller liknande, då kan man AC koppla och filtrera signalen vilket ger en ytterligare möjligheter.

Jag hade dock vad du nämner "exotisk koppling". Huvudkomponenterna var fotodioden, vanlig transistor, snabb lågkapacitiv diod, snabb OP + "lite krafs". kopplade: matning - högohm:ig pullup - fotodiod - jord, signalen till snabb op/komparator = utsignal. Utsignal gick även vidare till transistor som kopplar in lite mer lågohmig pullup till fotodiod (nu när den ändå bottnat) så den stiger fort när ljuset slocknar. Genom att flytta (med vanlig OP återkoppling) omslagsnivåerna närmare signalen från fotodioden kan man vinna lite tid om så krävs. Slängde på 1 snabb lågkapacitiv diod mellan fotodiod och omslagsnivå så inte fotodioden kan sjunka så lågt och bli sjukt mättad av starkt ljus.

Jag har även en annan lösning -som den förra men 2 lågkapacitiva dioder kopplade till omslagsnivå'n, på det sättet kommer fotodiodens nivå alltid vara i närheten av omslagsnivå'n. Visserligen blir flankerna lite segare pga kapacitansen i dioderna men vinsten i kort stig/fall-potential ger vinst, särskilt om man har låg matningsspänning som 3,3V. Fotodioder gillar hög backspänning... då försvinner mesta av deras egenkapacitans = enklare och snabbare att slå om.

Viktigt att tänka på när man labbar med snabbare IR signaler, kolla att du köpt SNABB IR-DIOD! En del ir-dioder har lätt en stig/fall-tid på ex.vis 500nS (mellan 10-90% på) kan sabba alla försök på högre överföringshastigheter.

[kasfrosk]

Alltså, det låter som att du har problem med att få dom mest grundläggande funktionerna hos en IR-diod att funka. Är du säker på att du inte har kopplat den baklänges eller nåt? Att fixa 10MHz över 20mm är skitenkelt.

[Paxmax]

Jaha kasfrosk, åfan. Kanske du kan visa din:

...skitenkelt.

...20Mbit?(10MHz) lösning, typ vilka komponenter krävs för drivning och avkänning?
Jag måste tydligen ha missat nå't uppenbart enkelt...
20Mbit = pulslängd 50nS. Stigtid 0-5V på 20nS = 250V/uS slewrate... om man skall få snygga utpulser.
...borde gå åt en ganska intressant op/komparator till det.

Jag trimmade denna lösning nedan till 4Mbit, går kanske och pressa ur lite till men det kräver sån jäkla IR-ström som jag inte har tillgång till. Dessutom spyr IR-LED styrningen ut en hel del störningar omkring sig pga den flankbranthet som krävs.. ujuj.

Min idé runt lösningen är att begränsa fotodiodens(PD) slaglängd till precis runt referensnivå'n, det gör jag för PD's stig/fall-tid är allt annat än "lysande" (om man inte är villig att fläska på med brutalt mycket ljus). Inom datatrafik är det ju viktigt att dutycycle'n är jämn och det kan vara svårt att få till. I detta fall så använder jag OP'n bara som komparator, så en snabb komparator skulle säkert funka lika bra.

Har lite högre matningsspänning på PD för att minska PD's interna kapacitans. För att få snabb flank upp när PD öppnar vid ljus har jag initialt högt lastmotstånd, så fort OP:n detekterat och slagit om så förändras lastmotståndet på PD till mycket lägre via T1. Det hjälper PD's flankbranthet ner vid mörker när interna kapacitans-energi måste brännas bort.

Vid IR-Led styrningen så har jag extra transistor T3 för att snabbare släcka IR1.

Nackdelar: Att begränsa slaglängden och boosta nerflanken med D2 D3 T1 har sitt pris. Varje extra komponent man hänger på PD ger lite extra parasitkapacitans som slöar ner flanken. Därför är det viktigt att man väljer komponenter med låg kapacitans! Naturligtvis så måste ju dioderna kunna stänga fort... och helst inte läcka så mycket... verkar som det var svårt att kombinera alla dessa egenskaper i en diod så det blev en kompromiss.

Jag har använt SFH203FA fotodiod, Avago HSDL-4230 IR led (40nS stigtid) och LMV116 op (slew 40V/uS).
Så alla ingående komponenter är relativt billiga även för hobbyisten.

[kasfrosk]

Alltså, inte för att vara alltför elak, men... Vad i helvete har du hittat på i det där schemat?
Jag skulle bli mäkta förvånad om det där funkade över huvud taget.

Läs tråden (inte bara sista posten) så kanske du får lite ideér om hur man gör om man vill ha lite farta ur en IR-diod.

[Paxmax]

kasfrosk, du har ju en skitenkel lösning för 10-20Mbit? för 20mm avstånd, varför inte bara paste:a in den?
Inte "idé till", eller "ev. fungerande" utan en lösning och komponentförslag. Jag menar, det är ju skitenkelt! för dig!

Jag beskrev hur min lösningen fungerar, kanske jag skulle beskriva det tydligare? Jag går över min tidigare post senare idag.

[kasfrosk]

Ja, det är skitenkelt. Men om jag föreslår specifika komponenter kommer du bara säga att du inte kan få tag på dom. Principen är det viktiga, att sen komma fram till en mer exakt lösning på just det problemet du har just nu är bara en fråga om tid och om vad man har för grejor att tillgå. Ladda ner LTSpice du också och prova runt lite.

Och jag ser nog hur din lösning är menad att fungera. Sen att den inte gör det, det kommer inte direkt som en överraskning.

[blueint]

Föreslå ett exempel. Mycket lättare att byta ut komponenterna ifrån något sådant..
(ännu lättare om ev elektriska förhållanden beskrivs formelmässigt)

[kasfrosk]

Jamen, jag har redan föreslagit ett exempel. Men det var kanske inte uppenbart att komponenterna inom den streckade boxen är den (näst näst) simplaste sortens modell av en fotodiod.

Edit: Och vill man ha mer farta än, säg, ~10MHz bandbredd (inte ens i närheten av samma sak som 10Mbit/s, så jag hoppas ingen tänker skämma ut sig och påstå det) så krävs det ofta lite mer spännande kopplingar. Man får dessutom inte ha en diod med för stor area, även om man inte kör fortare än så här. Såna fotodioder som är till för att känna av omgivningsbelysning är till exempel direkt omöjliga att använda till det här.

[blueint]

ah, den!

Annars vad är det för galet med Paxmax:s design?

[kasfrosk]

Att köra en diod som strömgenerator in i ett stort motstånd är det allra slöaste sättet att använda den på. Att sen försöka hjälpa upp det genom att återkoppla sådär är som att handoptimera assemblerkod när det egentligen är tokfel i din algoritm (jag bygger mest embeddedprylar just nu, som du kanske förstår ;)

[blueint]

Om den fungerar som strömgenerator i Paxmax:s konstruktion. Hur fungerar den i din?

Ser ut som att den genererar en egen spänningspuls från ljusenergin, men är osäker på det är så den används. Sedan finns ju RC återkopplingen från op-ampens utgång som får mig fundersam, annars vore det enkelt.

[kasfrosk]

Som en strömgenerator, förstås

Skillnaden är att i den ena går strömmen åt för att ladda upp och ur en hel massa kondingar, i den andra ligger spänningen över dioden konstant.

(Dessutom, jag vet inte om jag vill kalla den där kopplingen "min". Den är så vanilj att vem som helst kan prestera en sån.)

[blueint]

Vad ska D1 och C1 vara bra för?

Känns som ju mindre som lastar fotodioden, desto bättre..

[kasfrosk]

Mjaooo, nu är du nog på fel spår. D2 och D3 isolerar den lasten till någon mån (fast det är svårt att säga exakt vad effekten blir utan att ha testat dioden i fråga). Väljer man bara slumpvis diod på måfå och hoppas på det bästa så kommer dom att omöjliggöra all högfartakommunikation över huvud taget, förstås. Men jag väljer att tro på att Paxmax har en bra bit mer koll än så. (Speciellt eftersom det faktiskt funkade i uppåt 4Mbit, vilket är helt jävla otroligt egentligen.)