Elektroda.pl
Elektroda.pl
X

Wyszukiwarki naszych partnerów

Wyszukaj w ofercie 200 tys. produktów TME
Europejski lider sprzedaży techniki i elektroniki.
Proszę, dodaj wyjątek elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Fototranzystor, czy działa?

lord_dagoth 04 Lip 2007 20:41 4032 15
  • #1 04 Lip 2007 20:41
    lord_dagoth
    Poziom 25  

    Zapoznałem się z czysto teoretycznymi zasadami działania fototranzystora, teraz chciałbym przejść do praktyki, ale tu się pojawia mój problem.

    Bazą fototranzystor jest ten światłoczuły element, jego emiterem to anoda, zaś katoda jest kolektorem.

    czyli przepływ prądu odbywa się wtedy... kiedy zostaje oświetlona baza fototranzystora. Następnie od kolektora (który jest podciągnięty rezystorem do masy) odchodzi przewód idący do wzmacniacza operacyjnego.

    I tu się pojawia moje pytanie... jak zmierzyć, czy w tym przewodzie płynie prąd?

    To znaczy, mierzyłem już amperomierzem, ale pewnie coś źle... bo albo niezależnie od oświetlenia cały czas płynął, albo nie było go w ogóle (ale napięcie było -.-).

    Wiem że jest to pytanie typowo początkującego, a ja takim jestem, i nie moge sobie sam poradzić z rozwiązaniem tego problemu :(.

  • #2 04 Lip 2007 20:59
    Paweł Es.
    Pomocny dla użytkowników

    To trochę nie tak. Fototranzystor to w pewnym sensie normalny tranzystor tylko z wbudowanym okienkiem (soczewką) tak by struktura mogła być oświetlona.

    W takim elemencie końcówka bazy może być niewyprowadzona na zewnątrz (masz wtedy tylko dostęp do emitera i kolektora). Jeżeli jest to można pozostawić ją niepodłączoną lub podłączoną np. przez rezystor 10-100 kΩ do masy.

    W obudowach metalowych emiter jest przy języczku obudowy, potem jest baza i kolektor.

    Fototranzystory są zwykle strukturą NPN.

    Emiter dajesz na masę (potencjał ujemny)
    Bazę pozostawiasz odłącząną lub łączysz ją z masą przez 10-100 kΩ
    Kolektor łączysz z + zasilania np. przez 10k

    Jeżeli fototranzystor jest nieoświetlony to na jego kolektorze (względem masy) masz napięcie prawie równe napięciu zasilania.
    W miarę wzrostu oświelenia to napięcie będzie się obniżać.

    Możesz też włączyć miliamperomierz (np. zakres 2 mA) szeregowo z emiterem (pomiędzy emiter i masę) lub pomiędzy kolektor i rezystor kolektorowy.

  • #3 04 Lip 2007 21:20
    lord_dagoth
    Poziom 25  

    Więc tak. Na kolektorze nie mam rezystora (nie było go na schemacie, jest zasilany bezpośrednio 5V, to znaczy ze stabilizatora 7805).

    No więc tak... włączyłem szeregowo multimetr pomiędzy napięcie a kolektor, i nadal nie wskazuje mi 0 amperów (nie ważne jak go ustawie, na jaki zakres), zaś napięcie działa, im silniejsze źródło światła, tym bliżej 5V, zaś im mniejsze źródło światła, tym bliższe 0V.

    Czy to oznacza, że fototranzystor działa prawidłowo, i spokojnie moge przewód od emitera odprowadzić do wzmacniacza operacyjnego?

  • Pomocny post
    #4 05 Lip 2007 00:24
    Paweł Es.
    Pomocny dla użytkowników

    Czy możesz narysować schemat układu w jakim badasz ten fototranzystor i podać jego typ ?

    Jeżeli prąd się zmienia to fototranzystor jest dobry aczkolwiek takim sprawdzaniem na małej rezystancji amperomierza możesz go uszkodzić.

    W obwodzie powinien być jakiś rezystor albo w kolektorze albo w emiterze. Na rysunkach zamieściłem dwa sposoby włączania fototranzystora w ukłądzie.

    Wartości napięć tam podane nie są wiążące. Wartością rezystora regulujemy czułość układu zgodnie z zależnością:

    Uwy=It*R (rezystor w emiterze)

    Uwy=Ucc-It*R (rezystor w kolektorze)

    - It prąd płynący przez fototranzystor
    - R - rezystancja przez, który ten prąd płynie


    A jaki konkretnie układ montujesz ?

  • #5 05 Lip 2007 02:25
    lord_dagoth
    Poziom 25  

    schemat zamieszczam tutaj:

    Fototranzystor, czy działa?

    A multimetr szeregowo włączyłem pomiędzy kolektor a napięcie +5V

  • #6 05 Lip 2007 04:03
    Paweł Es.
    Pomocny dla użytkowników

    Podłącz ten fototranzystor:

    Kolektor -> +5V
    Emiter -> 10 kΩ -> masa

    Multimetrem mierz napięcie na rezystorze 10 kΩ względem masy
    Przy oświetlonym fototranzystorze na rezystorze powinno pojawić się napięcie. Przy zaciemnionym napięcie na rezystorze powinno być 0.

    Jak zmierzysz maksymalne napięcie przy oświetlonym fototranzystorze, to potem ustawisz napięcie odniesienia dla komparatorów w połowie wartości tego napięcia,

  • #7 05 Lip 2007 11:07
    lord_dagoth
    Poziom 25  

    hmmm... no dobra, mierząc napięcie na rezystorze, przy nieoświetlonym jest 0V, zaś przy oświetlonym coś w granicach 0,3V.

    I jeszcze mam takie pytanie... bo chce wykorzystać 4 fototranzystory... i moje pytanie brzmi: Czy mogę dwa układy NE4558 zastąpić jednym TL074CN?

    http://www.datasheetcatalog.com/datasheets_pdf/T/L/0/7/TL074CN.shtml

  • Pomocny post
    #8 05 Lip 2007 11:21
    Paweł Es.
    Pomocny dla użytkowników

    Można dać LM324 (cena poniżej złotówki), jest bardziej przystosowany do zasilania niesymetrycznego niż TL074 i stosowany w układach bateryjnych

    http://www.onsemi.com/pub/Collateral/LM324-D.PDF

    Jako komparator może służyć też LM339 (4 komparatory) tylko trzeba pamiętać, że ma inny niż 4 wzmacniacze operacyjne, rozkład wyprowadzeń i wyjścia są typu otwarty kolektor (czyli wynagają podciągnięcia rezystorem do +5V - to może być także podciąganie wewnątrz procesora o ile ma taką funkcję).

    http://www.onsemi.com/pub/Collateral/LM339-D.PDF

    Oba powyższe układy są przystosowane fabrycznie do zasilania niesymetrycznego w przeciwieństwie do TL074.

    Jeżeli napięcie z fototranzystorów jest za małe to możesz zwiększyć rezystancję w emiterach np. na 47k ewentualnie zmienić ukłąd połączeń na rezytory w kolektorach tylko wtedy trzeba pamiętać, że sygnały na wejściu procesora są odwrócene:

    oświetlony -> 0
    nieoświetlony -> 1

  • #9 05 Lip 2007 12:21
    lord_dagoth
    Poziom 25  

    ok, wielkie dzięki za pomoc, dzisiaj zakupie LM324 i kilka rezystorów 47k, i potestuje trochę te czujniki.

    Jeszcze raz wielkie dzięki za pomoc :)

  • #10 10 Lip 2007 11:21
    lord_dagoth
    Poziom 25  

    zrobiłem na szybkiego schemat, naprawde przepraszam za jego jakość oraz hmmm... "metody" użyte do zrobienia jego, ale idea mniej więcej jest oddana. Nie widać tylko na nim dwóch nóżek wzmacniacza, jedna do zasilnia +5V, druga do masy idzie.

    I mam pytanie... czy to będzie działało? ten schemat od poprzedniego różni się tym, że jest dodana jedna dioda, jeden fototranzystor oraz dwa wzmacniacze podwójne zostały zamienione na jeden poczwórny.

    Mam jeszcze takie jedno pytanie... jaka jest rola rezystorów podciągających? oraz jeżeli w poprzednim schemacie, przy 3 diodach miał on wartość 68 omów, to przy 4 diodach jaką ma mieć rezystancje? i jak to się liczy? (podstawowe wzory znam z fizyki... tylko nie wiem które stosować i jakie wartości podstawiać... -.-)

    Fototranzystor, czy działa?

  • Pomocny post
    #11 10 Lip 2007 13:37
    Paweł Es.
    Pomocny dla użytkowników

    Nie zwieraj bezpośrednio wyjść LM324, bo ci nie będą działać !!!

    Rezystory podciągające stosuje się w przypadku jeżeli komparator ma wyjście typu otwarty kolektor (np. w LM339) - układ wymusza tylko stan niski wyjścia a drugi stan jest uzyskiwany przez podciąganie rezystorem do Ucc.

    LM 324 wymusza oba stany wyjściowe (wysoki i niski) i nie wymaga rezystora.

    Czy te diody to oświetlają bezpośrednio te fotoelementy czy to będzie praca odbiciowa ?


    R=(Ucc-N*Ud)/Id

    R - wartość rezystancji ograniczającej prąd. (wybrać wartość z szeregu 5% rezystancji)
    Ucc - napięcie zasilania
    N - ilość diod w szeregu
    Ud - napięcie na diodzie przy założonym prądzie diod
    Id - założony prąd diod świecących

    oczywiście N*Ud musi być mniejsze od Ucc, by powyższy wzór miał sens

    Moc użytego rezystora (ważne przy wyższych napięciach zasilania)

    Pr > (Ucc-N*Ud)*Id - wybieramy najbliższą wartość z dostępnego szeregu mocowego

    Pewnie jak zmienisz na 62Ω to wystarczy

  • #12 10 Lip 2007 14:15
    lord_dagoth
    Poziom 25  

    no więc tak... to będzie praca odbiciowa, jeżeli chodzi o diody.

    A jak mam rozwiązać problem tych wyjść z wzmacniacza? bo będę posiadał 4 zestawy takich czujników... i chce, żeby mikrokontroler reagował na zmiany któregokolwiek z czujników, jednocześnie nie zajmując mu aż 16 nóżek.

    Czy muszę dodać do tego jeszcze jeden mikrokontroler, który będzie odpowiedzialny za obsługę tych czujników i wysyłał odpowiednie sygnały do głównego mikrokontrolera?

    a tak poza zwieraniem tych wyjść to wszystko jest ok? jeszcze dodam, bo zapomniałem, że wartość potencjometra to 100k.

    Wielkie dzięki za cierpliwość i pomoc :)

  • #13 10 Lip 2007 15:08
    Paweł Es.
    Pomocny dla użytkowników

    Czy te sygnały są niezależne ? Jeżeli tak to można użyć:

    - multipleksera 16 wejściowego - użyjesz 5 nóżek procesora (wyjście MUX + 4 wyjścia do wybrania adresu wejścia.

    - 2 multiplekserów 8 wejściowych - użyjesz 5 nóżek procesora (2 wejścia z MUX + 3 wyjścia do wybrania adresu wejścia)

    - dwóch portów 8 wejściowych (np. LS245, HC245) wtedy masz dostęp róznolegle do 8 sygnałów jednocześnie ale używasz 8 linii wejściowych + wybór portu (1 bit + inwerter)

    Wybór rozwiązania zależy od potrzeb fizycznych (dwa scalaki mogą być w różnych miejscach na płytce.

    -

  • #14 10 Lip 2007 15:59
    lord_dagoth
    Poziom 25  

    hmmmm... temat multiplekserów jest nieco dla mnie skomplikowany, chyba łatwiej byłoby mi wykorzystać jakiś mikrokontroler rodziny AVR, i go odpowiednio zaprogramować ;)

    I jeszcze małe pytanko... czy jeżeli przy diodach pozostawie 68 omów, to będzie dobrze? bo ta tolerancja i tak wynosi 5%.

    Czyli tak poza łączenie tych wyjść z LM324 to wszystko jest ok, tak?

  • Pomocny post
    #15 10 Lip 2007 20:13
    Paweł Es.
    Pomocny dla użytkowników

    Rozwiązanie z multiplexerami 74HC151.
    http://hyper.sunjapan.com.cn/~hz/PIC/videoselector1.2/datasheet/74HC_HCT151_CNV_2.pdf


    Linie portu C ustawiasz

    PC0 - wyjście - adres komparatora w grupie
    PC1 - wyjście - adres komparatora w grupie
    PC2 - wyjście - adres komparatora w grupie

    PC4 - wejście - stan komparatorów 1-8
    PC5 - wejście - stan komparatorów 9-16

    Potem co jakiś wybrany czas:

    1. Wysyłasz do portu C liczby od 0 do 7
    2. Dla każdej powyższej liczby odczytujesz stan bitów 4 i 5 i zapisujesz je
    od wymaganych zmiennych.

    (akurat wybrałem port C i bity 0,1,2,4,5 ale to mogą też być inne. Wybranie dla adresu komparatora kolejnych bitów najlepiej najniższych upraszcza program)




    Rezystor może zostać.

  • #16 10 Lip 2007 20:23
    lord_dagoth
    Poziom 25  

    wielkie dzięki za pomoc, zakupie i niedługo zrobię układ testowy :)

TME logo Szukaj w ofercie
Zamknij 
Wyszukaj w ofercie 200 tys. produktów TME
TME Logo