compréhension schéma

[onizuk]

Bonjour à tous,

Je suis en train de réaliser une petite expérience, seulement je ne comprends pas comment fonctionne le système.
Ci-dessous, le circuit réalisé et les valeurs obtenues.



J'utilise une photodiode modélisée ici par un générateur de tension, d'où une valeur de 0.4V aux bornes du générateur. La LED permet également de modéliser un relais, l'idée et de faire passer un courant de 20mA dans la deuxième boucle pour commander un relais à partir d'un courant obtenue par la photodiode.
Ce circuit fonctionne : lorsque de la lumière arrive sur la photodiode, la LED s'allume, sinon rien.

Mais en fait, je ne m'attendais pas du tout à ces valeurs ... donc je suis un peu perdu ! De plus, j'aimerais trouver une solution pour moduler ce courant entrant dans mon relais (modélisé ici par la LED) de façon simple.

Et donc :

Est-ce que vous savez pourquoi le courant en sortie de mon ampli op est aussi élevé ?
à quoi correspondent ces valeurs de tension aux bornes de mon transistor ?

De plus, lorsque je ne connecte pas la pile du bas, mais uniquement celle du haut, ma LED s'allume, et je ne comprends pas pourquoi ...


Si vous pouvez m'aider, et m'expliquer comment vous comprenez ce circuit ce serait gentil, car j'aurais besoin plus tard d'adapter ce circuit pour un courant d'entré plus puissant, et donc de connaitre les formules qui permettent de retrouver les valeurs souhaitées.

je vous remercie par avance !!!
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[gcortex]

Le transistor est à l'envers.
Utilise un comparateur LM311 avec retour sur l'entrée +
Avec un diviseur de tension, tu peux utiliser 1 seule alim

voir à la fin : http://fr.wikipedia.org/wiki/Montage...C3%A9rationnel

[DAUDET78]

Ton schéma est faux .....

• Il faut mettre les deux piles obligatoirement
• Ton NPN est toujours bloqué
• Il faut mettre ta phodiodiode dans l'autre sens
• Tu ne dois pas mesurer 0,4V en entrée de l'ampliOP
• Il faut retourner ton NPN, la LED et la 450

Il vient d'où ce schéma bidon ?

[onizuk]

Merci pour vos réponses.
Cependant :

- Pour qui est de la photodiode, elle sera mise à l'envers bien sûr car le courant est négatif. Ici, je l'ai juste modélisé par un générateur de courant dans le sens conventionnel.
- Pour ce qui est des valeurs, je les ai mesurés sur le circuit. Ce sont donc celles relevées.
- Je comprends bien qu'il faut mettre les 2 piles, mais je ne comprends pas pourquoi la LED s'allume quand je mets juste celle du haut, car le transistor est sensé être bloqué !
- Les 0.4V sont aux bornes de la photodiode, cela correspond à peu près à la tension de seuil d'une diode, non ?

Si je suis à côté de la plaque, effectivement ne vous ménagez pas, mais je ne comprends pas tout car dans la configuration ci-dessus, le système fonctionne :
lumière reçu = LED allumé
pas de lumière = LED éteinte
Lorsque je retourne le transistor, cela ne fonctionne plus. J'ai bien vérifié plus d'une fois les broches du transistor avec la datasheet et je ne me trompe pas.

gcortex, je me penche sur ta solution de ce pas, voir ce qu'il en est.
Merci à vous deux !

[A voir en vidéo sur Futura]

[DAUDET78]

- Pour ce qui est des valeurs, je les ai mesurés sur le circuit. Ce sont donc celles relevées.

En simulation .... donc ce n'est pas forcément la réalité !

- Je comprends bien qu'il faut mettre les 2 piles, mais je ne comprends pas pourquoi la LED s'allume quand je mets juste celle du haut, car le transistor est sensé être bloqué !

Comme il est polarisé à l'envers, c'est la diode base-collecteur qui laisse passer le courant de l'ampliOP pour alimenter la LED

- Les 0.4V sont aux bornes de la photodiode, cela correspond à peu près à la tension de seuil d'une diode, non ?

avec 0,4V en entrée, ton ampliOP est en saturation ! et c'est sa limitation de courant interne qui alimente la LED

Lorsque je retourne le transistor, cela ne fonctionne plus.

oui, il faut AUSSI permuter la 450 et la LED

Il vient d'où ce schéma bidon ?

Une réponse ?

[onizuk]

Ok !
C'est donc le courant interne qui alimente la LED ! Cependant, ce courant ne suffit pas et n'atteint pas les 20mA. L'idée donc de passer par le transistor n'est pas une mauvaise idée, mais cette fois l'amplification en courant risque d'être trop lourde pour la LED non ? une idée ?

J'ai essayer de retourner le transistor et la LED (la 450 on a pas besoin vu que c'est une résistance) mais cela ne fonctionne pas quand même. je n'ai pour l'instant pas trouvé le résultat voulu autrement qu'avec le schéma initial.

[DAUDET78]

la 450 on a pas besoin vu que c'est une résistance

Ah bon ? et pourquoi ?

Il vient d'où ce schéma bidon ?

une réponse ?

[PIXEL]

une idée ?

http://www.elektor.fr/products/books...-1.12521.lynkx

[onizuk]

Ah bon ? et pourquoi ?

Ben je croyais qu'une résistance n'avait pas de polarité... c'est le cas ?

Pour le schéma, j'ai essayé de m'inspirer de http://electronicdesign.com/analog/w...-anyhow-part-1

[DAUDET78]

Ben je croyais qu'une résistance n'avait pas de polarité... c'est le cas ?

J'ai dit permuter ! Donc échanger la LED et la résistance

Pour le schéma, j'ai essayé de m'inspirer de http://electronicdesign.com/analog/w...-anyhow-part-1

Donc le NPN, la LED et ta 450 ? c'est de ton invention ?

[onizuk]

En effet,

Le but est de pouvoir commander un relais à partir d'un courant reçu d'une photodiode : pas de lumière = relais fermé ; lumière reçu = relais ouvert. Le problème c'est que le courant est trop faible, (quelques microampères) donc j'aimerais l'amplifier, c'est pour ça que j'ai placé un transistor. As-tu une meilleur idée ?

[DAUDET78]

c'est pour ça que j'ai placé un transistor.

en dépit du bon sens !

As-tu une meilleur idée ?

C'est à toi d'avoir des idées .....

[PIXEL]

déjà , utiliser une photodiode pour ça.... c'est un peu shadok: "pourquoi faire simple quand on peut faire compliqué "

une LDR sera bien plus facile à utiliser.

[onizuk]

Et bien c'est pour ça que je ne comprends pas : le transistor n'est-il pas fait pour amplifier un courant ?

Pour ce qui est de l'utilisation de la photodiode, je n'ai pas le choix car j'utilise du matériel en amont qui nécessite du matériel d'attache spécialisé que l'on retrouve uniquement pour des photodiodes.

[PIXEL]

y'a des LDR de la taille d'une photodiode....

bref ce sont tes choix.

[onizuk]

Oui je sais bien, mais j'utilise une photodiode infrarouge avec système d'attache pour fibre optique, ce que l'on trouve uniquement pour des photodiodes. Je ne peux donc pas utiliser d'autre matériel.
Daudet, je ne comprends pas ta remarque : le transistor n'est pas adapté dans cette situation ? qu'est-ce qui le serait alors ?
Merci pour l'aide apporté depuis tout à l'heure !

[DAUDET78]

Voilà, chat marche mieux !

J'attire ton attention que commander une LED (en courant) est très différent que de commander un relais (en tension)

[onizuk]

merci daudet ! j'attends la validation de pièce jointe pour comparer.

C'est vrai que jusqu'à maintenant je me concentrais sur l'alimentation en courant de ma LED. J'ai cherché dans ce sens car je me suis dit qu'il fallait un courant minimal pour mon relais, et que les quelques microampères ne suffiraient surement pas, la tension étant quand à elle fournie par la pile. Mais mes compétences dans le domaines m'ont surement fait partir du mauvais côté !

Encore merci à tous pour l'aide apportée ! Lorsque je pourrais lire la pièce jointe, je vous ferais part du résultat !

[onizuk]

Merci beaucoup Daudet, ça marche du tonnerre de Dieu !
Ma solution marchait, mais on va dire en "bas régime", mais ici comme le courant entrant est plus élevé, la diode s'illumine parfaitement !

[onizuk]

Il ne me reste plus qu'à comprendre pourquoi mon circuit donnait le résultat voulu. Ta solution fonctionne à plus haut régime que la mienne, car le courant était assez faible pour moi (~6mA dans la LED)
Je vais chercher cela de mon côté. Encore merci

[DAUDET78]

Si tu pouvais bien comprendre ce que je dis :

J'attire ton attention que commander une LED (en courant) est très différent que de commander un relais (en tension)

Ton message en MP montre que tu n'as rien pigé au fonctionnement du montage.
Le transistor ne dois jamais être saturé
Donc la tension en sortie de l'ampliOP doit TOUJOURS être inférieure à Valim-Vf
Donc ton tableau de mesure est à mettre à la poubelle. Tu divises R1 par 4 et tu recommences tes mesures

PS 1 : tu utilises quoi comme ampliOP ?
PS 2 : N'utilise plus les MPs, je ne répondrais plus .

[onizuk]

Bonjour,

Je retente mes mesures pour une valeurs de R1 inférieur donc, je te remercie.
Pour ce qui est de l'ampliOP, c'est un TL081.

[onizuk]

Pour ce qui est de commander le relais en tension et en courant, je me demandais si le schéma ci-dessous est faisable :



A partir du montage de l'ampli op a transimpédance, j'obtiens un générateur de tension en fonction du courant perçu par ma photodiode.
De là, mon relais récupère la tension qu'il a besoin (10V) pour fonctionner. J'obtiens alors une valeur de UR2 tel que :
UR2 = UR1 - Urelais - Uph . J'ai raison ?
Dans ce cas je choisis alors une valeur de R2, en fonction du besoin en courant du relais, tel que :
R2 = UR2 / Inécessaire .
De cette manière je fais fonctionner mon relais en lui injectant la tension et le courant que je veux. Je suppose que l'ampli op devra alors être alimenté en +/- 15V pour pouvoir délivrer au moins les 10V nécessaire au relais, n'est-ce pas ?

Est-ce que mon raisonnement tiens la route ?

[DAUDET78]

Il y a rien qui tient la route dans ton schéma et tes explications .....
Faut te recycler dans l'agriculture !

[onizuk]

Je recherche simplement des explications ...

J'ai déjà pu souligner que l'électronique n'est pas mon domaine, mais est ici une partie de mon projet.
Pour revenir au post, je ne comprends donc tout simplement pas pourquoi : le montage avec ampli op en convertisseur courant/tension (ou transimpédance) est donc un générateur de tension en fonction du courant créé par la photodiode. Jusque là je n'invente rien.

Dans ce cas, avec une résistance en série je suis sensé pouvoir gérer le courant voulu traversant mon relais, non ?
Et pour vérifier la loi des mailles, je dois bien avoir U = Urelais + UR2 , avec U la tension en sortie de mon amplificateur.

Lorsque je fais le montage avec un LED à la place du relais, j'obtiens bien une réponse lumineuse de ma LED en fonction de la lumière reçu par la photodiode, j'ai donc bien une variation de courant.

[PIXEL]

quel est le but de la manip ?

pour détecter de la lumiére , une LDR est bien plus simple à utiliser qu'une photodiode !

[onizuk]

Le but de la manipulation est d'utiliser la lumière en sortie de fibre optique pour commuter un relais.
Par soucis d'équipement existant pour récupérer décemment la lumière d'une fibre optique avec le moins de pertes possible, je suis contraint à utiliser une photodiode. De plus je travaille dans des longueurs d'ondes élevée (1310nm et 1550nm) ce qui justifie l'utilisation d'une photodiode infrarouge me permettant de travaillant dans les deux longueurs d'ondes.

Je recherche en fait, un montage électronique me permettant d'utiliser le courant de ma photodiode pour alimenter un relais :
- lumière reçu par la photodiode : relais fermé
- pas de lumière reçu par la photodiode : relais ouvert

L'idéal serait en plus d'ajouter au circuit une tension de seuil me permettant ainsi de contrôler pour quelle valeur de puissance lumineuse reçu j'aimerais que le relais commute.

Mes précédentes recherches aboutissent sur quelques résultats : j'ai bien une variation de courant observé (car ma LED en sortie s'allume en effet en fonction de la puissance lumineuse reçu par la photodiode), mais je ne sais pas comment gérer une alimentation en tension.

J'espère que j'ai été assez clair, sinon n'hésite pas à me demander.

Merci encore

[onizuk]

Bonjour,

Une fois de plus j'essaye d'autres choses.

J'ai pu voir que pour commuter un relais, l'une des solutions pourrait être :

pull-up.jpg

Dans mon cas, cela pourrait correspondre. Mais est-ce que quelqu'un pourrait m'expliquer le principe du pull-up ? Je ne saisis pas pourquoi il faut une résistance entre la base du transistor et la masse ...
Pourquoi on ne pourrait pas simplement utiliser le schéma suivant ? :

resistance seule.jpg

Avec ce montage, je devrais obtenir une commutation du relais en fonction de la commande au transistor non ?

[DAUDET78]

Avec R2 et R3 , tu as une commutation aux environs de Ur1*R3/(R2+R3)=0,6V
Avec R2 seulement , tu as une commutation aux environs de Ur1=0,6V

je dis environs , car le transistor va passer par une zone de fonctionnement linéaire avant de passer en saturation (et donc coller le relais). Donc le seuil est imprécis et dépend fortement du gain du transistor.

Bref, c'est un montage à éviter !

La bonne solution? un LM311 avec une hystérésis .... à la place du transistor
http://forums.futura-sciences.com/pr...e-min-max.html

[onizuk]

Merci beaucoup !

Dans mon cas, je pense que ces schémas devrait suffir, car :
- lorsque j'envoie de la lumière, la photodiode créer un courant et donc donne une valeur UR1.
- lorsque je n'envoie rien, la photodiode capte tout de même une très faible lumière et donne donc une valeur U'R1 << UR1

Si je choisis mes résistance de la manière suivante : UR1> UR1commutation > U'R1
Normalement, le relais commute sans soucis lorsque j'envoie de la lumière résultant sur UR1, et pas lorsque je n'envoie rien résultant sur U'R1.

A moins d'une n-ième erreur, tout devrait être bon. Je te remercie pour tout Daudet !