Простейший способ подключения фотодиода (в качестве фотодатчика можно использовать даже светодиод):
смоделировать эту схему - схема, созданная с использованием CircuitLab
Обратите внимание, что фотодиод смещен в обратном направлении через резистор 1 мегагерца R1. Фототок, генерируемый диодом, противодействует протеканию тока утечки через этот обратный смещенный диод, причем указанное сопротивление увеличивается с увеличением количества света на диодном переходе. Напряжение в точке соединения, таким образом, увеличивается в напряжении с увеличением света.
Схема слева будет иметь довольно низкое напряжение на выводе АЦП. Для увеличения этого напряжения в качестве неинвертирующего усилителя можно использовать операционный усилитель, как показано на схеме справа. В показанном примере это усиление равно Gain = 1 + (R3/R4) = 9.9182
.
Это усиление напряжения приводит к большему показанию на выводе АЦП, потенциально используя большую часть диапазона входного напряжения АЦП.
Другие применения операционных усилителей для фотодиодов включают в себя:
- в качестве трансимпедансного усилителя для прямого усиления фототока без использования смещающего резистора
- в качестве повторителя напряжения (буфер единичного усиления) для делителя напряжения, сформированного между диодом и резистором смещения
Примечание. Однако
необходимо убедиться, что напряжение после усиления не превышает 5 Вольт. Если на операционный усилитель подается то же напряжение 5 В, что и на Arduino, об этом автоматически заботятся, так как выход операционного усилителя обрезается на его верхней шине питания, или даже ниже, если операционный усилитель не является шиной Железнодорожный тип.
Как уже сказали члены, напряжение и ток от фотодиодов могут быть очень маленькими, особенно с ИК. OSRAM SFH203PFA, показанный для Instance, может давать 0,25-0,35 при освещении в окружающем или сетевом освещении, но без смещения генерирует только 0,003 милливольтную волну, попадающую ИК-лазером на мой осциллограф Phillips. Усиление с использованием операционного усилителя работает для меня.
источник