Kết nối phototransistors hoặc photodiodes nối tiếp

Tôi đang thiết kế một thiết bị đo vận tốc và muốn sử dụng 2 chuỗi 30 bóng bán dẫn nối tiếp.

Các chuỗi cách nhau 15mm và được chiếu sáng bằng các nguồn sáng chuẩn trực riêng biệt. Đầu ra của mỗi chuỗi là một xung đi tiêu cực khi bất kỳ một hoặc nhiều bóng bán dẫn ảnh trong chuỗi bị chặn. Đầu ra này đi đến một bộ so sánh và sau đó đến một bộ xử lý.

Tôi đang gặp vấn đề với tốc độ chuyển đổi chậm và đa dạng khi các PD khác nhau bị chặn. Điều này đang ảnh hưởng đến việc đo vận tốc. Thời gian tăng có thể thay đổi từ vài trăm micro giây đến hơn một phần nghìn giây. Tôi đang xem xét đặt bộ khuếch đại trở kháng xuyên qua đầu ra của mỗi chuỗi, để tôi có thể tạo đầu ra cho bộ so sánh và bộ xử lý ngay khi PD đầu tiên bị chặn và thời gian phản ứng cho hai chuỗi bằng nhau. Hoặc gần bằng nhau.

Tôi đã chọn một thiết bị TI, OPA2380 cho 2 kênh. Tôi muốn hỏi bất kỳ ý kiến ​​về thiết kế, hy vọng để ngăn chặn tôi rơi vào một lỗ.

Tôi đồng ý với Oli, nhưng thiếu thông tin khác, đây là một vài gợi ý.

"Chuỗi phototransistors" cho thấy chúng có dây nối tiếp. Nếu tất cả chúng đều được chiếu sáng bình thường và do đó "bật", thì khi một người bị gián đoạn, chuỗi sẽ chuyển sang trạng thái kháng cao. Bạn có thể có một điện trở hoặc nguồn hiện tại nối tiếp với điều này, và đây là tất cả có dây qua một nguồn cung cấp điện áp để tạo ra một bộ chia điện áp mà bộ so sánh của bạn đang theo dõi?

Nếu đó là trường hợp, thì đây là một số vấn đề có thể xảy ra:

• việc chặn phototrans không xảy ra ngay lập tức như bạn có thể tin
• sự chuyển đổi từ độ phân giải thấp sang độ phân giải cao so với vị trí của vật cản không giống nhau từ một phototrans khác
• các trường nhìn của phototrans có thể khác nhau.
• Các phototrans khác nhau có thể thấy lượng ánh sáng xung quanh khác nhau, điều đó có nghĩa là lượng dòng điện vẫn chảy khi "tắt" có thể khác nhau.

Một vấn đề nữa là quá trình chuyển đổi mà bạn đang xem là một trong đó điện trở nối tiếp (hoặc nguồn hiện tại) đang sạc điện dung của hệ thống dây điện, bộ dẫn quang và đầu vào bộ so sánh. Đó thường là một điện dung khá nhỏ (vì vậy sẽ sạc nhanh). Nhưng để làm cho chuỗi phototrans trở nên bão hòa (tiến hành tối đa, tạo ra mức giảm tối thiểu) khi không bị cản trở, bạn có thể đã chọn mức kháng loạt tương đối cao. Sức đề kháng cao đó sẽ làm chậm quá trình chuyển đổi đó, và cũng làm cho nó nhạy cảm với các mức độ khác nhau của phototrans bị chặn.

Vấn đề lớn hơn là cố gắng đối phó với một loạt phototrans trong loạt. Bạn có thể tốt hơn nên xử lý riêng với từng phototrans. Bạn có thể kết nối trực tiếp bộ chia phototrans + điện trở với một cổng kỹ thuật số (giá rẻ và có thể bao gồm độ trễ để tránh chuyển đổi nhiễu) như 74HC14 hoặc 4093 (liên kết các cặp đầu vào với nhau). Bạn có thể VÀ hoặc HOẶC những thứ này với nhau để có kết quả tổng hợp. Bạn có thể đặt các thành phần "điều hòa tín hiệu" này gần với các phototransistors để tránh chạy quá nhiều dây vào thiết bị điện tử chính của bạn.

Chiến lược này cho phép bạn xử lý chỉ các đặc điểm của từng phototransistors và cách ly dị thường, mà không phải đối phó với tác động của phần còn lại của chuỗi trên các máy dò riêng lẻ.

Hy vọng rằng câu trả lời này không quá xa vời, vì chúng tôi không thực sự biết thiết lập của bạn. :-)

Photodiodes / phototransistors là các nguồn hiện tại và bạn không thể đặt chúng theo chuỗi, giống như bạn không thể đặt các nguồn điện áp song song. Mỗi photodiode sẽ cố gắng đẩy dòng điện của nó qua dây dẫn và các dòng điện khác nhau sẽ chiến đấu với nhau. Kết quả là dòng điện ròng không xác định và có thể rất khác nhau.

Thông thường bạn sẽ đặt các photodiodes song song và kết nối chúng với một điện trở chung. Điện áp trên điện trở đó sau đó phụ thuộc vào tổng dòng điện riêng.