Zwei Fotodioden am ADC

[Henrik E. (Gast)]

Hallo,

ich hab im Internet einen Sensor, bei dem zwei Fotodioden mit 
unterschiedlichem Spektrum übereinander geschichtet sind, gefunden. Aus 
dem Verhältnis der beiden Fotoströme lässt sich die Farbe des Lichtes 
bestimmen. Ich brauch aber auch für eine andere Auswertung die einzelnen 
Fotoströme.

Ich wollte erst für beide Fotodioden jeweils einen 
Transimpedanzverstärker benutzen. Das Problem ist, dass die Fotodioden 
sozusagen falschherum eingebaut sind (siehe Bild), so dass ich eine 
negative Spannung am Ausgang des OPV's hätte.

Die Spannung soll dann an den ADC eines XMega geleitet werden und mit 
mindestens 15kHz abgetastet werden.

Meine Frage ist jetzt, kann ich einfach die Schaltung auf den nicht 
invertierenden Eingang übertragen?
Oder gibt es noch andere Möglichkeiten das Signal an den ADC zu führen?

Grüße
Hendrik

[aaa (Gast)]

Sofern du eine negative Versorgungsspannung hast, mach erstmal alles 
ganz normal. Erst vor dem ADC schaltest du nochmal einen invertierenden 
Verstärker mit Verstärkungsfaktor -1.

[Henrik E. (Gast)]

Gut Danke, dann dürfte sich an der Grenzfrequenz eigentlich nichts 
ändern oder?

[Ralle (Gast)]

Interessenhalber, was für Sensortyp ist das?

Ralle

[Henrik E. (Gast)]

WS7.56 TO5 von First Sensor

http://www.first-sensor.com/de/sensorloesungen/bauteile/detektoren/wellenlaengenempfindliche-dioden-ws

[Ralle (Gast)]

Danke

Ralle

[Henrik E. (Gast)]

Ich habe mich jetzt einmal an die praktische Umsetzung des Projektes 
gemacht.
Habe leider festgestellt, dass ich nirgends eine Formel zur 
Dimensionierung von R5 & R6 finde.

Die beiden linken OPV's sind für die schon angesprochene Invertierung 
des Signals.

Die beiden rechten dienen als Transimpedanzverstärker.

Die beiden Dioden sind fest in einem TO5 Gehäuse. Über die Dioden ist 
bekannt (Auszug aus Datenblatt):

Diode 1:
C = 1nF
Shunt Resistance = 2000MOhm
Imax = 250µA

Diode 2:
C = 100pF
Shunt Resistance = 100MOhm
Imax = 250µA


Fragen:
1. Wie groß muss ich R5 & R6 wählen, damit am Ausgang maximal 2048mV 
(Referenzspannung für ADC) anliegen?
2. Kann ich den Strom einer Fotodiode einfach mit dem Multimeter messen?

[Carsten W. (Gast)]

Haben deine OPVs negative Versorgungsspannung ?

Wenn nein. Dann geht das so nicht. Du musst den Offset verschieben.
Wenn Du den verschiebst, dann brauchst Du auch keinen invertierenden 
Verstärker. Dann kann der µC 1-x rechnen.

[karadur (Gast)]

Hallo

R5,R6  (Spannung am ADC)/(max. Photostrom)

[Henrik E. (Gast)]

Habe eine negative Versorgungsspannung am OPV.

Die Formel hatte ich auch verwendet, ich habe gestern falsche Exponenten 
eingesetzt (peinlich).
Ich versuch es heute nochmal mit den richtigen Werten.
Habe jetzt 8192 Ohm, ist das realistisch?

Grüße Hendrik

[karadur (Gast)]

Hallo


häng mal ein Strommessgerät an die Dioden und teste mal wieviel Strom 
bei deiner Beleuchtung fließt.

[Reinhard Kern (Gast)]

Hallo,

das ist richtig für den angegeben Maximalstrom, aber in der konkreten 
Anwendung fliesst wahrscheinlich ein viel geringerer Strom, ev. um 
Grössenordnungen. Du kannst aber mal mit etwa 10k anfangen und messen, 
was bei optimaler Beleuchtug rauskommt, dann weisst du, wieviel grösser 
du den Widerstand machen musst. In der Praxis liegen die Werte für 
solche Verstärker eher im MOhm-Bereich. Oder nimm ein 100k-Poti und dreh 
hoch bis was vernüftiges rauskommt.

Gruss Reinhard

[Henrik E. (Gast)]

Hab gestern gemessen und da sind etwa 240µA geflossen.

[Henrik E. (Gast)]

Habe das ganze jetzt einmal ausprobiert und bis jetzt sieht es gut aus. 
Jetzt muss ich nur noch den ADC zum laufen bringen.

Danke für die Hilfe!

Grüße Hendrik