Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik LEDs als Photodiode: Photostrom in welcher Größenordnung?


von Daniel (Gast)


Lesenswert?

Hallo zusammen, ich benötige eine Photodiode mit einem sehr kleinem 
Photostrom. Die von mir bereits angesehen haben einen für meine 
Anwendung zu hohen Strom. Weiß jemand in welcher Größenordnung der bei 
LEDs zB liegt?

: Verschoben durch Moderator
von Georg M. (g_m)


Lesenswert?

Daniel schrieb:
> ich benötige eine Photodiode mit einem sehr kleinem Photostrom.

Wie klein? Kleiner als der Dunkelstrom?

von Wolfgang (Gast)


Lesenswert?

Daniel schrieb:
> Die von mir bereits angesehen haben einen für meine Anwendung zu
> hohen Strom.

Den Photostrom kannst du jeder reduzieren, indem du durch einen - wie 
auch immer gearteten - optischen Abschwächer die Bestrahlungsstärke 
reduzierst.

Was ist dein eigentliches Problem?

von pegel (Gast)


Lesenswert?

Jetzt muss ich doch mal fragen.

Vor ein paar Tagen habe ich mit Laserdioden Punkt/Strich experimentiert.

Dabei habe ich mich gefragt, ob es möglich wäre, irgendwie zu erkennen, 
ob der Laser einen Reflektor anstrahlt oder nicht.

Ohne weiteren Detektor, einfach Diodenstrom auswerten.
µA, nA, pA Änderung?

von Sven B. (scummos)


Lesenswert?

Geht höchstwahrscheinlich in Temperaturschwankungen unter.

@TO das macht wenig Sinn. Wenn du weniger Strom willst, schwäche das 
optische Signal (per Graufilter) ab, nimm eine kleinere Photodiode, oder 
teile den Strom elektrisch auf. Der Photostrom ist eigentlich immer 
sowas wie 0.7 Elektronen pro Photon, relativ unabhängig von der Diode 
(bei LEDs weiß ich nicht).

: Bearbeitet durch User
von Wolfgang (Gast)


Lesenswert?

pegel schrieb:
> Dabei habe ich mich gefragt, ob es möglich wäre, irgendwie zu erkennen,
> ob der Laser einen Reflektor anstrahlt oder nicht.

Meistens sieht man das an der Menge des reflektierten Lichtes. ;-)

Je besser der Detektionsraumwinkel des Detektors an die Divergenz des 
Laserstrahles angepasst ist, um so besser wird der Kontrast. 
Problematisch kann es allerdings werden, wenn der Laserstrahl durch 
stark streuendes Medium läuft (z.B. Nebel).

Bei stärkeren Lasern muss man sogar explizit verhindern, dass 
reflektiertes Licht zurück in den Laser läuft.

von pegel (Gast)


Lesenswert?

Wolfgang schrieb:
> Bei stärkeren Lasern muss man sogar explizit verhindern, dass
> reflektiertes Licht zurück in den Laser läuft.

Würde sich dabei der Laserstrom ändern, oder was passiert da sonst?

von Wolfgang (Gast)


Lesenswert?

Sven B. schrieb:
> Der Photostrom ist eigentlich immer sowas wie 0.7 Elektronen pro Photon,
> relativ unabhängig von der Diode (bei LEDs weiß ich nicht).

Das kommt drauf an, wie effektiv die Photoelektronen aus der 
Sperrschicht rausgesammelt werden. Je mehr Photoelektronen vorher 
rekombinieren, um so schlechter ist der Wirkungsgrad.

von Wolfgang (Gast)


Lesenswert?

pegel schrieb:
> Würde sich dabei der Laserstrom ändern, oder was passiert da sonst?

Das gibt Hot-Spots in der Optik, die die Zerstörungsschwelle 
überschreiten - ganz einfach. Mit Photostrom und LEDs hat das nichts zu 
tun.

von pegel (Gast)


Lesenswert?

pegel schrieb:
> Würde sich dabei der Laserstrom ändern, oder was passiert da sonst?

Ich denke Temperaturerhöhung und damit Stromänderung.

Ich denke aber mehr an die Kleinen, ohne Brennwirkung. < 5mW.

von Karl K. (karl2go)


Lesenswert?

Daniel schrieb:
> Weiß jemand in welcher Größenordnung der bei
> LEDs zB liegt?

Gar nicht. LED zur Lichtdetektion verwendet man, indem man sie kapazitiv 
betreibt und die Sperrschichtkapazität misst.

pegel schrieb:
> Dabei habe ich mich gefragt, ob es möglich wäre, irgendwie zu erkennen,
> ob der Laser einen Reflektor anstrahlt oder nicht.

Wenn der Laserstrahl zurückreflektiert wird, explodiert der Laser. Weiss 
man doch.

Nein, kannst du nicht erkennen, ordentliche Diodenlaser werden über eine 
Monitordiode geregelt, die Schwankungen durch Temperatur ausgleichen 
soll. Es wird nur ein Bruchteil ausgekoppelt, und wenn davon wieder ein 
Bruchteil zurückkommt kannst Du nicht unterscheiden, ob die Nachregelung 
der Monitordiode damit was zu tun hat oder nicht einfach Temperatur oder 
Spannungsschwankungen ausgleicht.

Wenn du eine exakte Rückreflexion erkennen willst, setze vor den Laser 
eine Glasplatte 45° und eine Photodiode so, dass sie reflektiertes Licht 
empfängt. Viel Spass mit Streulicht.

von MaWin (Gast)


Lesenswert?

Daniel schrieb:
> ich benötige eine Photodiode mit einem sehr
> kleinem Photostrom. Die von mir bereits angesehen haben einen für meine
> Anwendung zu hohen Strom. Weiß jemand in welcher Größenordnung der bei
> LEDs zB liegt?

Gab gerade einen Thread dazu:
Beitrag "Re: Lichtleiterübertragung per normalen LEDs, seltsame Ergebnisse"
Er ist also sehr gering, unter 1uA und kaum höher als der Dunkelstrom 
(1M vs. 10M Vergleich), und nur wenn das einstrahlende Licht eine 
geringere Wellenlänge hat.

von oszi40 (Gast)


Lesenswert?

pegel schrieb:
> Dabei habe ich mich gefragt, ob es möglich wäre, irgendwie zu erkennen,
> ob der Laser einen Reflektor anstrahlt oder nicht.
>
> Ohne weiteren Detektor, einfach Diodenstrom auswerten.
> µA, nA, pA Änderung?

Du möchtest also den Stahl messen und dabei feststellen ob er den 
Reflektor getroffen hat?

Du wirst ein zeitliches _|_|_ und ein Temperaturproblem lösen müssen. So 
lange die LED strahlt, wird wohl die Antwort im hohen Betriebsstrom 
untergehen und bei Dunkelheit wird die Zeit zur Messung je nach 
Entfernung recht kurz sein um irgendetwas auszuwerten.

Unsere 8km-Laserlink hatte ein Zielfernrohr zum einrichten. Das heißt, 
Du mußt erst mal mechanisch in der Lage sein Dein Ziel genau auf Dauer 
zu treffen. Schon leichte Erschütterungen machen da mehr Ärger als 
Nebel.

von pegel (Gast)


Lesenswert?

oszi40 schrieb:
> Unsere 8km-Laserlink

Das sind auch andere Dimensionen.
Ich dachte an eine Türbreite <1m und Reflektor Folie.

Übrigens habe ich nicht schlecht gestaunt als ich eben einen Linien 
Laser aufgeschraubt habe. Die nutzen tatsächlich die Monitor Diode und 
da ist mehr als der übliche Widerstand drin.

von pegel (Gast)


Lesenswert?

Nachdem ich mir dieses Video:

https://www.youtube.com/watch?v=aLP-OF4nesY

angesehen habe, musste ich meinen Linien Laser probieren.
Ich habe eine LED Lampe davor gehalten.

Ergebnis: 400mV bzw. 0,35µA

von Karl K. (karl2go)


Lesenswert?

pegel schrieb:
> Ich dachte an eine Türbreite <1m und Reflektor Folie.

Sichtbares Licht als Lichtschranke ist aus verschiedenen Gründen eine 
blöde Idee.

Nimm einen IR-Emitter, einen IR-Empfänger und einen Retroreflektor. Den 
IR-Emitter modulieren, beim Empfänger Wechsellicht auswerten oder sowas 
nehmen: 
https://www.conrad.de/de/p/vishay-tsop4838-ir-empfaenger-sonderform-axial-bedrahtet-38-khz-950-nm-171115.html

Dann brauchst du auch keinen Laser, das hat man schon im letzten 
Jahrhundert so gemacht. Wellenlänge von Emitter und Empfänger sollten 
einigermaßen zueinanderpassen.

von pegel (Gast)


Lesenswert?

Karl K. schrieb:
> Sichtbares Licht als Lichtschranke ist aus verschiedenen Gründen eine
> blöde Idee.

Für Menschen schon, aber meine Idee galt mehr kleinen und größeren 
Haustieren, oder eben Nicht-ins-Haus Tieren. ;)

von oszi40 (Gast)


Lesenswert?

> eine Türbreite <1m und Reflektor Folie

Das Suchwort heißt Reflexlichtschranke z.B. bei elv.de

von pegel (Gast)


Lesenswert?

oszi40 schrieb:
> Das Suchwort heißt Reflexlichtschranke

Das wäre zu einfach. Deshalb erwähne ich öfter den Linien Laser.

von Axel S. (a-za-z0-9)


Lesenswert?

Daniel schrieb:
> Hallo zusammen, ich benötige eine Photodiode mit einem sehr kleinem
> Photostrom.

Sicher nicht. Das ist doch Unsinn.

"Hallo, ich suche ein Tagesgeldkonto mit einem sehr kleinen Zinssatz"

> Die von mir bereits angesehen haben einen für meine
> Anwendung zu hohen Strom.

"Die von mir bereits angesehen haben einen für meine Anwendung zu hohen 
Zinssatz"

von Sven B. (scummos)


Lesenswert?

Wolfgang schrieb:
> Sven B. schrieb:
>> Der Photostrom ist eigentlich immer sowas wie 0.7 Elektronen pro Photon,
>> relativ unabhängig von der Diode (bei LEDs weiß ich nicht).
>
> Das kommt drauf an, wie effektiv die Photoelektronen aus der
> Sperrschicht rausgesammelt werden. Je mehr Photoelektronen vorher
> rekombinieren, um so schlechter ist der Wirkungsgrad.

Ist schon so aber wenn du in irgendein Datenblatt einer aktuell aktiv 
verkauften Photodiode kuckst, unterscheidet sich das nicht groß.

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.