Montage E/R infrarouge

[invitec6a79fd0]

Bonjour a tous !
Je souhaite faire un montage de test qui va vérifier si mon récepteur infrarouge reçoit bien ce que va lui envoyer l émetteur IR.
Ainsi, je module l´intensité d un émetteur Infrarouge. Pour cela, il faut donc que je fournisse a ma LED infrarouge un courant de biais statique ainsi qu’un courant de modulation pour moduler l intensité émise.
Mon montage test est composé de ma partie émetteur (générateur BF + Té de polarisation + alim fournissant la polarisation statique+ LED+ résistance en série) et de ma partie récepteur (photodiode, oscillateur pour vérifier ce que l´on reçoit, TIA).
Je suis en train de plancher sur la partie émission, et je me pose quelques questions :

Comment trouver la résistance dynamique de ma LED ?
J utilise l émetteur infrarouge SFH 4203 de chez OSRAM dont les caractéristiques sont les suivantes.
Reverse voltage max (Vr): 3V
Forward Current max (If) : 100 mA
Surge current max : 1 A
Power dissipation max : 180mW
Forward voltage (avec If= 100 mA) : Vf= 1,5V
Forward voltage (avec If= 1 A) : Vf= 3,2V


Ensuite pour calculer la valeur de la résistance en série, une petite loi d ohm et le tour est joué, mais je suppose qu il faut prendre en compte les caractéristiques de mon té de polarisation. Quelles sont les caractéristiques a prendre en compte ?
Comment calculer le courant de biais statique ? les caractéristiques du té de polarisation entrent ils en compte ?

Un grand merci
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[invitec6a79fd0]

Personne n a une petite idée??

[invite936c567e]

Bonsoir

Je ne sais pas exactement de quoi est constitué ton "té de polarisation". Probablement de 3 résistances ou bien de 2 résistances et d'un condensateur. Quand tu en connaîtras le contenu, tu pourras calculer ton montage. Sinon tu ferais mieux de faire un montage avec des composants discrets parfaitement connus (voir schéma joint).


Pour évaluer la résistance dynamique de ta LED infrarouge, tu peux te reporter à la courbe I_F=f(V_F) de sa datasheet. On peut voir par exemple que R_D=2 environ à I_F=100mA et V_F=1,5V .

Tu peux également faire la mesure. Polarise la LED de manière à obtenir le point de fonctionnement moyen que tu désires, puis mesure les petites variations de courant et de tension créées par ton GBF au niveau de la LED. Sa résistance dynamique n'est que le rapport entre les deux valeurs (R_D=V_F/I_F).

[polo974]

Pour info, chez osram:

SFH 4203 - discontinued
High-Speed GaAs Infrared Emitter in SMT Mini TOPLED® Package, 950 nm

Pour la R dynamique (selon la courbe) autour de 100mA:
.2A 1.8V
.1A 1.5V
.05A 1.3V

donc dU/dI:
.3/.1 = 3ohms vers 140mA
.2/.05 = 4ohms vers 70mA

Calcul transposable à d'autres courants moyens.

Pour mémoire, leds et photo-diodes sont quasiment linéaire en attaque en courant, mais si c'est pour une transmission numérique, on s'en moque un peu...

Et on est quasi courant en utilisant des résistances de polar au moins 10 fois supérieures à la résistance dynamique de la led, ce qui fait que la variation de la Rdyn aura une faible influence sur la Rtotale...

(Ne pas oublier qu'un géné BF a souvent une impédance interne de 50ohms...)

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitec6a79fd0]

tout d abord un grand merci pour tous ces rendseignements

Je ne sais pas exactement de quoi est constitué ton "té de polarisation". Probablement de 3 résistances ou bien de 2 résistances et d'un condensateur. Quand tu en connaîtras le contenu, tu pourras calculer ton montage. Sinon tu ferais mieux de faire un montage avec des composants discrets parfaitement connus (voir schéma joint).

Mon té de polarisation est constite d une inductance et d une capacite si je me souviens bien
donc je fais mon calcul en remplacant le té par la capa et l inductance je presume

[invitec6a79fd0]

Pour mémoire, leds et photo-diodes sont quasiment linéaire en attaque en courant, mais si c'est pour une transmission numérique, on s'en moque un peu.....

Euh, je ne comprends pas pourquoi.. Pourrais tu developper s il te plait?
Et pourquoi avoir appuyé sur le fait que sur la datasheed de l emetteur il y a discontinued?

Et on est quasi courant en utilisant des résistances de polar au moins 10 fois supérieures à la résistance dynamique de la led, ce qui fait que la variation de la Rdyn aura une faible influence sur la Rtotale...
(Ne pas oublier qu'un géné BF a souvent une impédance interne de 50ohms...)

Donc si je comprends bien,si la resistance dynamique de ma led est de 3 ohms par exemple, ma resistance de polarisation doit au moins etre de 30 ohms
mais mon gbf a une resistance interne de 50 ohms il faut alors que ma resistance de polarisation soit de 50 ohms, c est bien ca?

je vous remercie pour tout l aide apportée!!

[polo974]

J'ai signalé que le composant n'est plus produit, au cas où il est envisagé une production de ton montage, auquel cas il vaut mieux partir sur un composant encore en prod. Si c'est pour un montage en coin de table, no problem.

Les caractéristiques photo-électriques des diodes sont (quasiment) linéaire lorsqu'on travaille en courant (X photons donnent Y électrons et vice versa).

Ce n'est (évidemment) pas le cas si on pilote la led en tension (il n'y a qu'à regarder la courbe U/I d'une diode qui n'a rien de linéaire).

La Rdyn augmente si le courant est diminué (5 à 10ohms à 10mA, 10fois plus à 1mA, grosse louche vu le graphe).


Donc en premier:
est-ce une liaison linéaire ou numérique?

Si c'est du tout ou rien (numérique), il faut juste définir le courant max et piloter franchement...

Si la liaison doit être linéaire, c'est moins facile.
Il faut choisir le courant moyen et la profondeur de modulation, disons par exemple 100mA +/-50mA.
Ensuite, la linéarité désirée: disons 5% (à l'émission).
Il faut donc que la résistance globale vue par le géné de tension varie de moins de 5% d'un bout à l'autre de la plage de courant.

On a vu auparavant qu'il fallait s'attendre à une variation de l'ordre d'1 Ohm en évaluant la rdyn entre 100 et 200mA d'une part et 50 et 100mA d'autre part, donc en gros entre 140 et 70mA.
Notre plage étant à peine plus grande prenons 1.5 Ohm divisons par 5%, on obtient 30 ohms.
Donc dès lors que la résistance série sera > 30 Ohms, ça ira. Comme le géné BF fait normalement 50 Ohms, c'est OK (dans notre hypothèse de 5%, 100mA +/-50mA).
Il faut ajouter au choix un offset via le géné BF ou une résistance et une alim continue pour polariser la diode en continu.

Régler les alims et ça roule...

[invitec6a79fd0]

Merci encore pour toute l aide apportée et toutes ces explications
J ai encore une question, concernant la partie reception
comment choisir ton TIA? je sais que je vais de voir amplifier ce qui va sortir de ma photodiode ( c est la BPV23NF(L) de chez vishay), mais comment proceder?
Encore un grand merci a tous

[polo974]

Merci encore pour toute l aide apportée et toutes ces explications
J ai encore une question, concernant la partie reception
comment choisir ton TIA? je sais que je vais de voir amplifier ce qui va sortir de ma photodiode ( c est la BPV23NF(L) de chez vishay), mais comment proceder?
Encore un grand merci a tous

C'est pas dur de mettre un lien sur la doc de la BPV23NF(L) ...

C'est quoi un "TIA"? Ah oui... Trans Impedance Amplifier...

voir par là et faire des choix suivant les caractéristiques (inconnues) de l'application...