SFH235 IR 포토 다이오드를 올바르게 사용하는 방법?

SFH235 ir 포토 다이오드 (데이터 시트는 여기 참조 )와 전자 장치에 대한 기본 지식 만 있습니다.

포토 다이오드를 Arduino에 연결하고 싶습니다 (대형 계획은 ir 다이오드를 추가하고 거리 센서를 구축하는 것입니다).

나는 포토 다이오드가 전류를 생산하고, 더 많은 전류가 그것에 집중하는 빛을 생산한다는 것을 이해합니다.

포토 레지스트를 연결하는 것과 같은 방식으로 포토 다이오드를 연결하는 회로도를 보았습니다. 다른 사람들은 그것을 "오피 프 (opamp)"에 연결합니다 (왜?) 그리고 그것은 또한 전류를 증폭시켜야한다고 말하는 기사들입니다. 또한 커패시터가 회로에 추가되는 것을 보았습니다.

내 신청서에 올바른 방법은 무엇입니까? 포토 다이오드를 Arduino의 아날로그 입력 (전압 측정)에 어떻게 연결합니까?

포토 다이오드를 연결하는 가장 간단한 방법은 다음과 같습니다.

^{이 회로 시뮬레이션 – CircuitLab을 사용하여 작성된 회로도}

포토 다이오드는 1 Meg 저항 R1을 통해 역 바이어스됩니다. 다이오드에 의해 생성 된 광전류는이 역 바이어스 된 다이오드를 통한 누설 전류의 흐름에 반대하며, 상기 반대는 다이오드 접합부에서 더 많은 광으로 증가한다. 따라서 접합점의 전압은 빛이 증가함에 따라 전압이 상승합니다.

왼쪽의 회로도는 ADC 핀에서 전압이 상당히 낮습니다. 이 전압을 높이기 위해 오른쪽 회로도에 표시된 것처럼 연산 ​​증폭기를 비 반전 증폭기로 사용할 수 있습니다. 표시된 예에서이 게인은 Gain = 1 + (R3/R4) = 9.9182입니다.

이 전압 게인으로 인해 ADC 핀에서 더 큰 판독 값이 발생하여 ADC의 입력 전압 범위에서 더 많은 부분을 사용할 수 있습니다.

포토 다이오드 용 연산 증폭기의 다른 응용 분야는 다음과 같습니다.

• 바이어 싱 저항을 사용하지 않고 광전류를 직접 증폭시키는 트랜스 임피던스 증폭기
• 다이오드와 바이어 싱 저항 사이에 형성된 분압기를위한 전압 폴로 워 (유니트 이득 버퍼)로서

참고 :
그러나 증폭 후 전압이 5V 공급을 초과하지 않도록해야합니다. op-amp가 Arduino와 동일한 5V 공급 장치에서 전원을 공급받는 경우 op-amp의 출력이 상단 공급 레일에서 잘 리거나 op-amp가 레일이 아닌 경우 더 낮아지기 때문에 자동으로 처리됩니다. -레일 타입.

회원들이 위에서 말했듯이 포토 다이오드의 전압 및 전류는 특히 IR의 경우 매우 작을 수 있습니다. 인스턴스에 대해 표시된 OSRAM SFH203PFA는 주변 또는 주 조명 아래에서 0.25-0.35를 만들 수 있지만 바이어스가 없으면 필립스 오실로스코프의 IR 레이저에 의해 0.003 3 밀리 볼트 파 만 발생합니다. Op Amp를 사용한 증폭이 저에게 효과적입니다.