Branchement Photodiode

[invitef7fa1aa0]

Bonjour à tous,

Je viens de parcourir les sujets concernant la photodiode mais il me reste encore quelques questions...Elles sont en relation avec un montage photodiode infra-rouge + DEl Infra-rouge en vis à vis...

->La DEL doit bien être alimentée en (environ) 3-5V et régler une résistance en série pour que le courant qui la traverse soit de l'ordre de 100mA ?

->Pour la photodiode, j'ai vu qu'elle fournissait un courant image du flux lumineux. Comment exploiter cela ? On parle de convertisseur courant tension, c'est un montage avec une résistance sur la boucle de la sortie sur l'entrée inverseuse ?
C'est ce montage que je placerais en sortie de ma photodiode ?

->Ensuite je devrai amplifier cette tension non ? Avec un montage ampli op, c'est bien ça ? Avez vous un ordre de grandeur pour le gain ?

->Pour finir,c'est quoi cette histoire de "polarisation inverse", je ne comprend pas bien les deux modes de fonctionnement :s. La photodiode n'a pas besoin d'être alimentée non ?

Pour résumer, j'aimerais mesurer la tension que produit ma photodiode quand elle reçoit plus ou moins d'intensité lumineuse IR (en diminuant la surface éclairée) mais je n'ai pas du tout d'idée du montage a mettre en place.

Merci par avance,
Au revoir.
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[DAUDET78]

Et si tu nous disais ce que tu veux faire? une barrière? une télécommande? .... sinon, c'est de la brève de comptoir !

[fiatlux]

Pour la photodiode, lis ses spécifications (datasheet du fabricant): si pour un courant de 100mA on a une tension directe de 1.5V (par exemple), alors tu peux la polariser avec (par exemple) une résistance de 39 ohm sur du 5V (elle sera alors polarisée par 90mA environ):


Pour la conversion du courant du phototransistor en courant, on utilise un montage (très courant) d'ampli à transimpédance. Le phototransistor génère un courant de fuite qui part de la masse virtuelle de l'ampli. En plaçant une résistance dans la boucle de contre-réaction, ce même courant (le même à cause de la masse virtuelle) va traverser cette résistance et générer une tension à la sortie de l'ampli.
Pour le montage ->sous convertisseur courant tension:
http://fr.wikipedia.org/wiki/Montage...C3%A9rationnel
Le Ie serait le courant généré par ton phototransistor (quelques dizaines de microampères par exemple, donc très faible)..

Pour amplifier ta tension faut faire des mesures, d'abord mesurer ton courant généré par le phototransistor, dimensionner R en conséquence histoire d'avoir la tension à la sortie de l'ampli à transimpédance qui dépasse pas la tension d'alim (sinon saturation), et t'aurais pas besoin de filtrer aussi...? Parce la lumière ambiante va te générer une forte tension d'offset qui va nettement limiter le gain de ton ampli.. donc genre un petit condensateur en parallèle avec ta R pour filtrer passe-bas .... mais ça dépend, je sais pas ce que tu veux faire exactement...

[invitef7fa1aa0]

Bonjour, et merci pour vos réponses,

Oui excusez moi je n'ai pas précisé ce que je voulais faire :

Le but est de "mesurer" la position d'une bille. Cela ressemble au mode barrage il me semble : une bille est maintenue en l'air par un électroaimant, et le capteur est sur la boucle d'asservissement du courant circulant dans la bobine de l'électroaimant.
Ce capteur serait le moyen de récupérer l'info "position de la bille" en me donnant une tension image : en vue de dessus cela donne :

----------->hhhhhhO hhhhhh<--------
(DEL IR)hhhhhhhhBILLEhhhhhhhhPhotodiode

La bille, en tombant, viendrais diminuer la surface masquée de la photodiode, et donc le flux lumineux reçu par cette dernière augmenterait, fournissant ainsi une tension qui sera amplifiée est qui servira pour la commande de l'électroaimant en augmentant la tension à ses bornes, ce qui va augmenter le courant le traversant et faire remonter la bille, etc...

Peut être que ce site avec ses images sera plus parlant ....
http://www.photologie.fr/ (le lien lévitation : English version sur la barre de droite, vers le milieu)

Enfin voila, en tout cas les réponses que tu m'as déjà apportés m'éclairent bien.

Pour le filtrage je n'y avait pas pensé, mais c'est vrai que j'ai vu ça sur le forum, si le montage n'est pas trop compliqué cela m'intéresse.

Ça consiste bien à atténuer les ondes lumineuses de longueur d'onde autre que 750-950 nm ?

Merci beaucoup

[A voir en vidéo sur Futura]

[fiatlux]

Ça consiste bien à atténuer les ondes lumineuses de longueur d'onde autre que 750-950 nm ?

oui. Mais la lumière naturelle se situe également dans ce zone-là (centaines de terahertz). Ce que tu peux filtrer à mon avis c'est les perturbations de l'éclairage ambiant:
- les fluctuations à 50Hz pour l'éclairage alimenté directement par le secteur (genre les néons)
- les fluctuations à quelques dizaines de kilohertz (20 kHz et un peu plus) générées par les lampes qui sont, par exemple, alimentées sur des alims à découpage (qui travaillent dans ces fréquences-là).. donc plutôt filtrer passe-haut de manière générale..

[DAUDET78]

Et utilise un phototransistor. Tu n'as pas besoin d'une photodiode.

[invitef7fa1aa0]

Ok merci de vos réponses,

Alors, pour le filtrage, passe haut à partir de quelle fréquence environ ?

Et le phototransistor ne marche pas en tout ou rien ?
Il me faut un capteur qui me fournisse une tension (ou courant) fonction de l'éclairement. La diode réceptrice BP104 pourrait faire l'affaire ?
http://www.pobot.org/IMG/pdf/BP104.pdf
Je ne sais pas si cela peut aider, mais une fois le système asservi, la bille (diamètre de 1cm) ne bouge quasiment pas (presque imperceptible a l'œil nu), il faut donc un capteur précis non ?

Sinon, avez-vous une référence de phototransistor à me comuniquer s'il vous plaît ? (je ne m'y connais pas trop :s )

Encore merci, vos réponses m'aident beaucoup

[DAUDET78]

Un phototransistor, grosso modo, c'est une photodiode et un transistor. Pourquoi ça ne marcherait pas en analogique?
Sauf les 4Nxx http://www.electronique-diffusion.fr...stor&x=10&y=12

[fiatlux]

J'ai fait un projet y'a pas longtemps utilisant un capteur optique infrarouge, j'ai utilisé cette photodiode et ce phototransistor-là:
https://www.distrelec.ch/ishopWebFro...is/631036.html
https://www.distrelec.ch/ishopWebFro...&vendorPhrase=
Ils sont bien appariés (au niveau des longueurs d'onde optimales du spectre).

[DAUDET78]

Ils sont bien appariés (au niveau des longueurs d'onde optimales du spectre).

Ils sont tous appariés ..... c'est un coup de bol de technologie. Le pic d'émission de l'arséniure de gallium (à 875nm) tombe juste au max de sensibilité du phototransistor au silicium (entre 600 et 1000nm avec max à 850nm)

[invitef7fa1aa0]

Et qu'apporte le phototransistor en plus de la photodiode ?

Un phototransistor, grosso modo, c'est une photodiode et un transistor.

Quel est le rôle du transistor en deux mots ?
Un phototransistor fonctionne sensiblement sur le même principe que celui de la photodiode non ?

Merci.

[DAUDET78]

Mais tu as une sensibilité 50 fois plus grande

[invitef7fa1aa0]

Donc si je devais me re-procurer un couple émetteur récepteur, un phototransistor serait le bienvenu pour remplacer la photodiode, le fait que celui que vous m'avez proposé fait 3mm de diamètre,cela n'implique pas une surface sensible plus petite ?

Ma bille faisant 1cm de diamètre, ne faut-il quand même pas que le surface sensible soit assez grande ?

Le phototransistor est donc 50 fois plus sensible mais est il aussi rapide que la photodiode ?
Si oui la différence est elle préoccupante ?

Le BP104 est trop grand ? Quoique c'est une photodiode, si les phototransistors sont plus appropriés la question ne se pose plus...

Si vous avez des réfrences...

Merci beaucoup de votre aide.

[fiatlux]

Ils sont tous appariés ..... c'est un coup de bol de technologie. Le pic d'émission de l'arséniure de gallium (à 875nm) tombe juste au max de sensibilité du phototransistor au silicium (entre 600 et 1000nm avec max à 850nm)

...d'où mon "ils sont bien appariés". Car à 875nm (pic d'émission de la photodiode), on est encore au 95% de la sensibilité spectrale du phototransistor. A 600 ou 1000nm, on n'est plus qu'à 42% (selon le datasheet). D'où le fait que CETTE photodiode et CE phototransistor, par un hasard bien heureux, sont parfaitement appariés.

[DAUDET78]

D'où le fait que CETTE photodiode et CE phototransistor, par un hasard bien heureux, sont parfaitement appariés.

Tu prends n'importe quelle diode I.R. et n'importe quel photodiode ou phototransistor ... et miracle, ils sont appariés (en longueur d'onde)

Par contre le capteur est sensible, aussi, à la lumière ambiante

[invitef7fa1aa0]

Puis-je vous demander une référence de phototransistor qui conviendrais pour mon application si vous en voyez une ?

Celui que vous m'avez donné fiatlux pourrais convenir malgrès la taille ?

[fiatlux]

Tu prends n'importe quelle diode I.R. et n'importe quel photodiode ou phototransistor ... et miracle, ils sont appariés (en longueur d'onde)

Par contre le capteur est sensible, aussi, à la lumière ambiante

Mais il y a "apparié" et "apparié". Effectivement n'importe quel phototransistor IR est "apparié" avec n'importe quelle photodiode IR, puisque c'est des composants IR ! Mais ce serait complètement débile d'utiliser un phototransistor IR dont la longueur d'onde de pic de réception est de 600nm avec une photodiode IR dont la longueur d'onde de pic d'émission est 1000nm, puisque qu'alors la sensibilité spectrale du phototransistor à 1000nm serait peut-être à peine de 20% !
Je ne vois pas ce qui te dérange dans ce que je dis quand je dis qu'ils sont bien appariés.

[fiatlux]

Celui que vous m'avez donné fiatlux pourrais convenir malgrès la taille ?

Ils sont trop petits ?

[invitef7fa1aa0]

Je ne sais pas du tout , je ne m'y connais pas bien.
Je préfère être sur

Merci

[DAUDET78]

Mais ce serait complètement débile d'utiliser un phototransistor IR dont la longueur d'onde de pic de réception est de 600nm

Ca n'existe pas

avec une photodiode IR dont la longueur d'onde de pic d'émission est 1000nm,

Ca n'existe pas

Je ne vois pas ce qui te dérange dans ce que je dis quand je dis qu'ils sont bien appariés.

j'essaye de t'expliquer que tous les composants silicium et arséniure sont automatiquement appariés et que le pic de réception tombe toujours en face du pic d'émission

NB : Il existe des phototransistors qui ont un spectre proche (?) de l'oeil humain ..... il y a un filtre optique qui coupe le pic de réception.

[fiatlux]

Je ne sais pas du tout , je ne m'y connais pas bien.
Je préfère être sur

Merci

Personnellement, j'avais besoin de petits composants, d'où le choix de ceux-ci. Maintenant, à part pour augmenter la puissance d'émission, inutile d'en prendre des plus grands à mon avis. Mais ça dépend à quelle distance ils se situent l'un par rapport à l'autre. Mais quand tu penses que certaines télécommandes utilisent des diodes comme ça, et qu'on peut utiliser la télécommande à plusieurs mètres de l'appareil...
Sinon tu peux trouver là ce que tu veux:
https://www.distrelec.ch/ishopWebFro...is/CL_106.html

[fiatlux]

tous les composants silicium et arséniure sont automatiquement appariés et que le pic de réception tombe toujours en face du pic d'émission.

Maintenant je te comprends. Je ne t'avais pas compris dans ce sens-là.

[DAUDET78]

Maintenant je te comprends.

et bien ça a été dur ! Je ne dois pas être trop bon dans mes explications !

[fiatlux]

et bien ça a été dur ! Je ne dois pas être trop bon dans mes explications !

Ce que je croyais que tu me disais, c'était simplement que TOUT composant récepteur d'infrarouges était capable de recevoir des infrarouges de la part de N'IMPORTE QUEL composant émetteur infrarouge avec la même sensibilité dans tous les cas, d'où mon désarroi

[invitef7fa1aa0]

Oki, merci pour le site
Tout est bien qui fini bien

Merci énormément à vous deux pour vos conseils.
Au revoir

[invitef7fa1aa0]

Une dernière chose,
en regardant les datasheet je m'aperçoit en effet que les phototransistors sont beaucoup plus sensibles que les photodiodes, la modulation en fréquence dont vous m'avez parlé s'avèrera donc nécessaire avec un phototransistor non ?
Et ne risque-t-il pas d'y avoir saturation d'un phototransistor si l'intensité lumineuse venant d'une diode est trop élevée, cela est-ce possible ?

Avez vous un site qui explique cela et qui pourrait me permettre de comprendre et de réaliser cette modulation ? Sinon je chercherai ça demain.

Par curiosité, dans les télécommandes ce sont des phototransistors alors, non ? et pas des photodiodes ?

Bonne soirée.

[DAUDET78]

Les telecommandes éliminent la lumière ambiante en utilisant des TSOP et une modulation à 36Khz

[invitef7fa1aa0]

Promis après cette question je ne vous embète plus :s

Et à quoi correspondent ces grandeurs pour une LED :
->Courant direct
->Tension inverse 5 V
->Tension directe

Et pour un phototransistor :
->Tension collecteur-émetteur

Voilou, merci beaucoup !
bonne soirée.

[DAUDET78]

Et à quoi correspondent ces grandeurs pour une LED

->Courant direct Courant nominal pour une certaine lumière
->Tension inverse Tension qui détruit à coup sur la LED
->Tension directe Tension aux bornes de la diode pour la valeur du courant direct

Et pour un phototransistor :

->Tension collecteur-émetteur tension max d'alimentation