Gepulste IR-LED vor zu langen Pulsen schützen [ATmega8, RC-Differenzierer]

[Florian (Gast)]

Hallo allerseits,

ich bin gerade dabei eine Schaltung für einen IR-Abstandssensor 
aufzubauen.

Der Aufbau ist denkbar einfach: Es gibt eine IR-LED (SFH4650), die via 
MOSFET (IRLML2502) geschaltet wird, sowie eine Fotodiode (BP104FS), die 
über einen Transimpedanzverstärker (LM358) eine Spannung prop. zur 
Intensität ausgibt.
Mit Hilfe eines ATmega8 möchte ich einen Puls generieren, der die IR-LED 
kurz, aber sehr hell zum Aufblitzen bringt.
Das wiederum soll die Fotodiode anschließend erkennen und die Intensität 
an den AVR weitergeben.

Um eine ausreichende Helligkeit der IR-LED zu erzeugen, soll ein 
größerer Strom fließen, als der "Normale", im Datenblatt verzeichnete.
Das sollte bei den kurzen Messimpulsen kein Problem darstellen.
Nun ist meine Befürchtung allerdings, dass der AVR sich ggf. aufhängen 
könnte und somit die IR-LED nicht nur gepulst, sondern andauernd 
leuchtet.
Das wiederum hätte ein Druchbrennen der IR-LED zur Folge.

Ich habe mich also mit RC-Gliedern beschäftigt und dachte nun an einen 
RC-Hochpassfilter bzw. RC-Differenzierer, der den kurzen Impuls 
durchlässt, allerdings dann gen GND abschwächt.

Nun meine Fragen:
1. Was haltet ihr für eine sinnvolle Messimpulslänge, hat jemand bereits 
Erfahrungen gemacht? So 10 ms?
2. Was haltet ihr von der Idee mit dem RC-Glied?
3. Was für Werte sollte ich dort einsetzen, damit der Impuls den FET 
lange genug durchschaltet?

Besten Dank für eure Hilfe!
Florian

[Florian (Gast)]

Hmm, mir fällt gerade auf, 10 ms wären etwas lange...
40kHz sind ja schon nur noch 25 µs ;)
Was denkt ihr dazu?

Gruß Florian

[Ulrich (Gast)]

Bei 10 ms Pulsen darf man schon nicht mehr so viel Strom (max. 300 mA) 
nutzen. Da sollte man eher kürzere Pulse nutzen - eher so im Bereich 0,1 
- 1 ms. 1 ms ist immer noch lange gegen die Abtastzeit des internen AD 
Wandlers. Als OP für den Empfänger ist der LM358 eher ungeeigent, weil 
relativ langsam und mit viel Rauschstrom. Da schon wenigstens ein 
TLC272.

Die Begrenzung der Pulsdauer kann man vor dem MOSFET machen, oder ggf. 
auch hinter dem MOSFET mit einem Elko der die nötige Ladung speichert. 
Der Elko auf der Leistungseite hätte den Vorteil, das man damit den 
hohen Pulsstrom (z.B. 1A) nicht aus der Versorgung zieht, sondern aus 
dem Elko. Das gibt dann weniger Störungen in der Versorgung.

Vor dem FET geht auch mit einem RC glied, die maximale Zeit ist dabei 
aber nicht genau im vorraus berechenbar, sondern hängt von der 
Schwellspannung ab. Bei einem größeren FET kann z.B. ein NE555 für das 
Timing und als Treiber für das Gate dienen.