Подключение фотодиода к МК

[Ketria]

Подключение фотодиода к МК

Необходимо подключить фотодиод к pic16f876.
Дали рабочую схему подключения. Собственно помогите рассчитать пассивные элементы, их номиналы есть, но необходим и рассчет их.

 

[Николай_С]

Расчет делается с конца схемы.
Входное сопротивление входа МК достаточно велико, потому резистор R6 можно взять в диапазоне 10-100 кОм, а R7 исключить вовсе если порт МК используется только на вход.
Резисторы R3 и R4 зависят от сопротивления датчика освещенности в полностью освещенном и полностью затемненном состоянии.
Я бы вообще убрал все транзисторы и вход МК подключил к точке подключения базы VТ2. R3 при этом задает точку перехода из тени в свет.

 

[Ketria]

Расчет делается с конца схемы.
Входное сопротивление входа МК достаточно велико, потому резистор R6 можно взять в диапазоне 10-100 кОм, а R7 исключить вовсе если порт МК используется только на вход.
Резисторы R3 и R4 зависят от сопротивления датчика освещенности в полностью освещенном и полностью затемненном состоянии.
Я бы вообще убрал все транзисторы и вход МК подключил к точке подключения базы VТ2. R3 при этом задает точку перехода из тени в свет.

Спасибо за такой вариант. А если все же оставить данную схему(уже взята за основу), то как все же рассчитывать резисторы? Было бы очень хорошо, если бы было чуть-чуть конкретнее что и откуда копать.

 

[Mr.Fix]

Прикидочный расчёт. На самом деле все данные возьмёте из справочников (datasheet) по применённым компонентам.
Примите напряжение база-эмиттер транзисторов равным 0,65 В, коэффициент усиления 50.
Ток фотодиода в освещённом состоянии 1 мкА, R3=Ube/If=0.65/1^-6=6,5^5. Выбираем ближайший бОльший номинал из ряда Е24 - 680 кОм.
Далее рассчитаем R4 по аналогии, с учётом того, что ток фотодиода усилен...

 

[Ketria]

Прикидочный расчёт. На самом деле все данные возьмёте из справочников (datasheet) по применённым компонентам.
Примите напряжение база-эмиттер транзисторов равным 0,65 В, коэффициент усиления 50.
Ток фотодиода в освещённом состоянии 1 мкА, R3=Ube/If=0.65/1^-6=6,5^5. Выбираем ближайший бОльший номинал из ряда Е24 - 680 кОм.
Далее рассчитаем R4 по аналогии, с учётом того, что ток фотодиода усилен...

И Вам огромное спасибо. А не могли бы Вы подсказать как рассчитать R6 и R7? Если я правильно понимаю, то R7 нужен для сопряжения схемы с МК, тогда для чего R6? Поправьте пожалуйста, если не прав, хотелось бы разобраться с этим.

 

[Mr.Fix]

R6 является нагрузкой VT3 и с него снимаются данные для МК. R7 по сути является ограничителем тока при значительной ёмкостной нагрузке и на работу устройства не влияет, можно выбрать в пределах 100-300 Ом.
R6=U/If*h21^2=5/1^-6*2500=2 кОм.

 

[Ketria]

R6 является нагрузкой VT3 и с него снимаются данные для МК. R7 по сути является ограничителем тока при значительной ёмкостной нагрузке и на работу устройства не влияет, можно выбрать в пределах 100-300 Ом.
R6=U/If*h21^2=5/1^-6*2500=2 кОм.

Огромное Вам человеческое спасибо, не думал, что найдутся люди, которые объяснят так подробно! :wo:

 

[Ketria]

Mr.Fix, а не подскажите почему h21 брался в квадрате для расчета R6?
R4 будет же считаться R4=Ube/If*h21? Или же в данном случае тоже квадрат? Если да, то почему?

 

[Mr.Fix]

Данная схема это преобразователь ток-напряжение, ток фотодиода усиливают транзисторы. Сначала первый в h21, второй ещё во столько же раз, поэтому квадрат.
Для R4 Вы всё правильно написали, а для расчёта R6 было принято полное напряжение питания без учёта напряжения насыщения транзистора, примерно 0,2 В.
Хочу сразу предупредить, расчёт грубый - для понимания, хотя для практических применений вполне достаточный. В реалии все погрешности компенсируются более высокими параметрами транзисторов.