фотодиод и усилитель Опции

[dimka333]

Помогите пойти в правильном направлении-
собираю устройство для детектирования лазерных импульсов, по воздуху.
частота импульсов 10 - 2000 в сек
Планирую использовать фотодиоды с больной площадью 2-10 мм 2
Посмотрел TIA у многих производителей - у них низкочастотный фильтр встроен, работают от 10 КГц
Что посоветуете ?

[Herz]

Непонятно сформулирована задача. Зачем большая площадь фотодиода? Какие интенсивности? Что именно смотрели? Давайте конкретнее.
И раздел не совсем подходящий, имхо.

[dimka333]

http://www.thorlabs.com/NewGroupPage9.cfm?ObjectGroup_ID=285
fds100 - фотодиод

большая площадь - больше фотонов соберет, ток согнала больше
по тиа - из каталога ad , maxim
может на операционнике сделать, нужна еще автоподстройка чуствительности ( день-ночь)

спасибо

[yakub_EZ]

Интенсивность излучения в вашей задаче определяет её решение. Если светить лазером в несколько милливат прям по фотодатчику то можно обойтись без усилителя. При таком подходе засветку от солнечного света/освещения он может даже не почуствововать. Возьмите за пример схему фототира, что щедро выдает гугл.

[kovigor]

большая площадь - больше фотонов соберет, ток согнала больше

Возьмите обычный фотодиод и поместите в фокусе собирающей линзы или даже соотв. объектива.
Но на сколько-нибудь приличном расстоянии на улице такая схема будет работать плохо. Дождь, снег, туман сделают свое "черное" дело

Да, тот же OPT101 уже содержит предусилитель ...

[Iptash]

Помогите пойти в правильном направлении-
собираю устройство для детектирования лазерных импульсов, по воздуху.
...
Что посоветуете ?

Посмотри как зделан Радар-детектор.

[dimka333]

У радар детектора на входе лфд, который может в режиме подсчета единичных фотонов работать.
мне надо детектировать не излучение указки в лоб- а остатки после переотражений,поэтому площадь фото большая
Может подскажете современный тиа без нч фильтра и схему включения
спасибо

[domowoj]

Интересно, а что хотите детектировать в отраженном свете.
(мож и нам тоже оно надо)

[yakub_EZ]

Интересно, а что хотите детектировать в отраженном свете.
(мож и нам тоже оно надо)

Может это подслушиваюее устройство. На стекло навел, а отраженный луч модулируется его колебаниями.
Если это так, то можно посмотреть на лазерный микрофон описанный в книге Electronic Circuits for the Evil Genius. Я, кажется, её на русском читал. Но вопрос с подсветкой от окружающей среды там был решен обычным ИК светодиодом в зоне видимости фотодатчика. А в качестве фотодатчика там фототранзистор.

[dimka333]

Я хочу сделать дополнительный датчик к лидар детектору ( параметры штатного не устраивают - много пропускает облучений)
Нужен датчик отраженного света
Вот нашел такую схемку управления - токовое зеркало, первый раз такую вижу - обьясните популярно , как ей пользоваться
 maxim_DS3920.pdf ( 1.62 мегабайт ) Кол-во скачиваний: 550

Спасибо

[dkg10]

Возьмите обычный фотодиод и поместите в фокусе собирающей линзы или даже соотв. объектива.
Но на сколько-нибудь приличном расстоянии на улице такая схема будет работать плохо. Дождь, снег, туман сделают свое "черное" дело

Да, тот же OPT101 уже содержит предусилитель ...

ещё интерференционный светофильтр может отсечь посторонне излучение

[Plain]

параметры штатного не устраивают - много пропускает облучений

Это задача для оптики (механики), а не электроники.

[Меджикивис]

Лидар?? Ну это Вам нужен фотодиод с очень(!) высоким быстродействием, т.к. меряется задержка прохождения лазерного импульса, очень короткого. Частота следования тут вообще ни при чем.

А для сбора фотонов оптика в этом случае все-таки рулит, поскольку отраженный свет хотя и рассеян, но исходит из области сравнительно небольшого углового размера (градус и меньше).

[тавр]

Лидар?? Ну это Вам нужен фотодиод с очень(!) высоким быстродействием, т.к. меряется задержка прохождения лазерного импульса, очень короткого. Частота следования тут вообще ни при чем.

А для сбора фотонов оптика в этом случае все-таки рулит, поскольку отраженный свет хотя и рассеян, но исходит из области сравнительно небольшого углового размера (градус и меньше).

Абсолютно справедливо. ФД с большой площадью обычно "ленивы". Не гонитесь за площадью, важно быстродействие. Поиском найдете массу приличных ФД.

Сообщение отредактировал тавр - Mar 29 2012, 10:03

[viterra]

Дело в том у у 99% радар детекторов на входе не лфд (лавинный фотодиод) а обычные. И реально чтоб с большой степенью вероятности детектировать отраженный лазерный луч нужен именно лфд, а не обычный которой просто не заметит мизерных колебаний. Ещё одним доказательством что в радар детекторах обычные фотодиоды - это отсутствие высоковольтного блока, который необходим для их работы.

[Herz]

Дело в том у у 99% радар детекторов на входе не лфд (лавинный фотодиод) а обычные. И реально чтоб с большой степенью вероятности детектировать отраженный лазерный луч нужен именно лфд, а не обычный которой просто не заметит мизерных колебаний. Ещё одним доказательством что в радар детекторах обычные фотодиоды - это отсутствие высоковольтного блока, который необходим для их работы.

То есть, у лавинных чувствительность выше? Что позволяет им замечать мизерные колебания? А какой высоковольтный блок должен быть? На сколько вольт?

[viterra]

В зависимости от описания на тот или иной диод, например для S9251 нужно от 100В до 300 В, а для ФД-311Л от 70В до 400В.
Замечать относительно малые колебания позволяет именно их механизм - сам диод под высоким напряжение как натянутый курок - малейшее движение (фотон) и выстрел.

[Самоделкин]

Самое главное задача не разумна по своей сути .( деньгам )
Один лавинный диод стоит около 50 уе. Самое главное в лидрах он нужен для того чтобы работать в огромном диапазоне уровней сигнала (10-6!!!)
И при этом в очень узкой диаграмме направленности (2-4мрад) в зависимости от типа лидара . А ловить со всех сторон неизвестно что как надееться автор бесполезно . Оражения солнечного света от лобовых сеткол , фар машин итд не смогут дать такой чувствительности .Зачем платить больше ? Нормальный ПИН диод стоит 1 уе при 60 В даст чувствиленьсть в 100 раз хуже но с хорошей линзой вы получите практически такое же устройство ширококим захватом ! Хотя - дело ваше как таратить свои деньги .

[viterra]

"при 60 В даст чувствиленьсть в 100 раз хуже" Прокомментируйте пожалуйста. Без линзы и там и там не обойтись - это однозначно.

[st232bd]

S6968 от Hamamatsu - фотодиод.
Исилитель - я бы трансимпедансник на транзисторе класс BFG67 сделал.
Более детально без параметров излучаемых импульсов и требований по чувствительности сложно говорить.

[viterra]

Нужен фотодиод который бы покрывал примерно равномерно по чувствительности 790-910нм тут же на 800 - 50% - не катит.
+ быстродействие: LSID излучает импульсами ~50 нс и частотой 2200 Гц
Для S6968 я не вижу параметров нарастания фронта.. Так что S6968 не катит.

st232bd : "трансимпедансник на транзисторе класс BFG67 сделал" можешь схемку наваять побыстрому(хоть в паинте, что б понять что это такое)?

Поискал сейчас - по полосе приёма хорош SFH203P, и что главное - он высокоскоростной.

Сообщение отредактировал viterra - Apr 12 2012, 06:56

[Vjacheslav]

То есть, у лавинных чувствительность выше? Что позволяет им замечать мизерные колебания? А какой высоковольтный блок должен быть? На сколько вольт?

Лавинный фотодиод усиливает первичный фототок до 100 раз, за счет лавинного размножения - электроны "выбивают" из решетки новые электроны(умножение аналогично фотоумножителю).
Для этого напряжение на них выше 100 вольт, как правило.

[Самоделкин]

"при 60 В даст чувствиленьсть в 100 раз хуже" Прокомментируйте пожалуйста. Без линзы и там и там не обойтись - это однозначно.

Лавинный фотодиод усиливает первичный фототок до 100 раз, за счет лавинного размножения - электроны "выбивают" из решетки новые электроны(умножение аналогично фотоумножителю).
Для этого напряжение на них выше 100 вольт, как правило.

-------------------------------------------
Вот вам и ответ ! Возмите описние лавинного диода и ПИН BPV10fa при 60 вольтах обратного напражения получите где то эти цифры чувствительности !
Но зачем вам считать считанные фотонны ,эсли вы при такой чувствительности работать не сможете ? Блики от фар ,лобовых стекол встречных машин - рекламных огней не позволят нормально работать с подобной чувствительностью . Дались всем эти лавинные диоды . На форуме уже человек пять с подобными вопросами . Для подобных устройств есть уже готовые интегральные решения .

[viterra]

Вопрос в том, что стоят эти решения - машину купить можно! Видел кит от Hamamatsu - 800-1200$ .. спасибо.. переживём. Дешевле и интереснее самим сделать, кроме того - размеры там не хилые.. Блики от фар и прочего не играют роли - так как там не видимый а ИК диапазон. То есть, помимо линзы, нужен хороший светофильтр.

[Herz]

Блики от фар и прочего не играют роли - так как там не видимый а ИК диапазон. То есть, помимо линзы, нужен хороший светофильтр.

Забавно. А в ИК-диапазоне бликов не бывает?

[Самоделкин]

Вопрос в том, что стоят эти решения - машину купить можно! Видел кит от Hamamatsu - 800-1200$ .. спасибо.. переживём. Дешевле и интереснее самим сделать, кроме того - размеры там не хилые.. Блики от фар и прочего не играют роли - так как там не видимый а ИК диапазон. То есть, помимо линзы, нужен хороший светофильтр.

-----------------------------
Вобще то это тема другой ветки - оптика итд . Но
на всякий случай - в большинстве автомобилей(в фарах ) стоят лампы накливания КПД таких ламп 3-5% а все остальное ИК !!!!!
Если не верите- откройте учебник физики 8-10 класс . Ну или справочник по светотехнике .

Дело конечно ваше но микросхема 1056УП1 советского производства чудно работает с SFH203P идр подобными или её аналог ТВА2800.
Цена вопроса 1-2уе. Могу назвать еще около пяти вариантов правда по дороже и по круче от 5 до 10уе .
(Весь вопрос конечно что за машину за эти деньги можно купить - возможно игрушечную? )
На одном из форумов ,который похоже вам знаком есть тема
http://www.rd-forum.ru/teoriya-i-praktika/...-lazera-rd.html
очень рекомендую , многие вопросы решаться сами .
-----------------
[quote name='Herz' date='Apr 17 2012, 17:14' post='1050131']
Забавно. А в ИК-диапазоне бликов не бывает?
[/quote
Диапазон 700-950 нм особо не отличаеться от видимого в преломлении и отражении .
Так что все правильно, все верно- полированый люминь отражает 92% ИК в диапазоне 700-1000нм .
(Данные справочника ) стекло - 5-8% . итд .
Разница только в поглощении но это - отдельная песня .

[viterra]

Если смотреть во временной оси - излучением от фар можно пренебречь - настроить и следить на 0. Так как интересуют только импульсные составляющие. Может немного не внятно.. но импульсных всплесков не так много при этом. Киты - имелись в виду с лавинными диодами. Они реально дорогие.

[Tanya]

. но импульсных всплесков не так много при этом.

которые утонут в шумах фона.

[Самоделкин]

Если смотреть во временной оси - излучением от фар можно пренебречь - настроить и следить на 0. Так как интересуют только импульсные составляющие. Может немного не внятно.. но импульсных всплесков не так много при этом. Киты - имелись в виду с лавинными диодами. Они реально дорогие.

---------------------------------------------
Как я правильно понимаю имететься в виду дифферинциальная составляющая ?
Вопрос конечно интересный тоько вот если аргумент 1000 а приращение -+1 как вы будете этот сигнал отфильтрровывать на фоне шумов ?
И навсякий случай - автомобиль ездит по реальным дорогам а не по оптической скамье и световой поток (фар) дрожит ( дорога по которой вы едете и к вам навствечу едут не настолько идеальна )да ещо и модулируется.
Можете проверить посмотрев как машины с вкл фарами проезжают вдоль забора или ограждения с отверстиями .

[jam]

Если смотреть во временной оси - излучением от фар можно пренебречь - настроить и следить на 0. Так как интересуют только импульсные составляющие. Может немного не внятно.. но импульсных всплесков не так много при этом. Киты - имелись в виду с лавинными диодами. Они реально дорогие.

Не знаю, что для Вас дорого, но обыкновенный диод с усилителем дешевле apd (лфд), динамика, чувствительность и быстродействие определяются как усилителем , так и диодом (токами утечки) - реально требуется "согласовывать" диод с усилителем исходя из задачи и доступных диодов.
Одним словом - диод надо рассматривать как часть усилителя, только с таким подходом получится.
Динамический диапазон известных мне apd меньше, чем у хорошего pin с грамотным усилителем.
Если можете более конкретно сформулировать, что требуется - попытаюсь помочь советом, единственно появляюсь тут не часто.

[viterra]

Самоделкин, не утонут - работает ведь!!! Поднять чувствительность можно разными способами. Какой лучше - ???
Я припаиваю проводок в выходу своего фотоприёмника радар детектора, направляю на дорогу - и видно что шумовая составляющая вполне определённая. Если на вход 'посветить' к этому пультом от телевизора - эффект будет другой. Задача сделать так что од видел этот пульт как можно дальше. Ежу понятно что против физики не попрёшь.. но что-то то сделать можно. как-то работают детекторы лазерного излучения у военных, которые видят сигнал за почти десятки километров.

jam, На первые фразы наворачивается мысль - "спасибо КЭП", на предпоследнюю - тут по моему голословно... А про последнюю - не помешало бы почитать ветку с начала..

[Самоделкин]

[quote name='viterra' date='Apr 19 2012, 08:05' post='1050835']
Самоделкин, не утонут - работает ведь!!! Поднять чувствительность можно разными способами. Какой лучше - ???
-------------------
Конечно работают! Их инженеры тоже в институтах и университетах учатся !
Напоминаю это тема немного другой ветки !!!
Для начала определитесь что вы хотите получить ?
Зачем вам высокая чувствительность ? Лазерный источник дает огромную мощность в очень узком спектральном диапазоне .
Чувствительности обычных пин диодов более чем достаточна для таких целей . ( мощность лазера лидара на дистанции 800м где не меньше 3-7 мВт/см2 ) все зависит от погоды итд. Вам правильно написали очень многое зависит от усилителя .
----------------------------------
Я припаиваю проводок в выходу своего фотоприёмника радар детектора, направляю на дорогу - и видно что шумовая составляющая вполне определённая. Если на вход 'посветить' к этому пультом от телевизора - эффект будет другой. Задача сделать так что од видел этот пульт как можно дальше.
---------------------------
Опят не совсем коректный опыт. Ваш пуль работает на 940нм а ваш лазер ЛИСД 820 нм ? Но это не самое главное . Частота импульсов всех "нормальных " лидаров до 600 Гц а ЛИСД -2200Гц . Ваш пульт пакеты шлет 36кГц !!!У вас в РД стоит несколько фильтров которые сигнал просто гасят - считают что это помеха !!! С выхода компаратора LM393 поставте делитель на 2 или 4 и будет работать !!!
---------------------------------------

Ежу понятно что против физики не попрёшь.. но что-то то сделать можно. как-то работают детекторы лазерного излучения у военных, которые видят сигнал за почти десятки километров.

-------------------------------
Уточните что иметься вв виду ? Системы наведения по лазерному лучу ? Так там стоят полосовые фильтры, система кроме своего луча ничего не видит (-20дБ ) а у источника очень высокая спектральная плотность .

[viterra]

Задача поймать не сам лазер - а переотраженное от него излучение которое на много меньше..
Чувствительность светодиода не пик на 900 нм =))) а нормальная, как правило даже пологая, горка, которая 800 нм вполне хорошо затрагивает.
И проблем с частотой нет (600 или 2200 Гц) - грабли решает простенький микроконтроллер.
И тут - видеть ниже 800 и выше 900 не нужно, если на то пошло..

[Tanya]

И тут - видеть ниже 800 и выше 900 не нужно, если на то пошло..

Вам же уже намекали, что нужно применить оптический фильтр, пропускающий узкую спектральную область вокруг линии Вашего лазера.
Есть еще одна проблема - близкие мелкие объекты - туман, дождь, мошки... будут давать сильное отражение.

[viterra]

В туман и дождь рассеивание лазера намного больше. Соответственно поймать его намного легче.
Про светофильтр говорил я сам. Блин! Народ! Хоть почитайте ветку прежде чем писать..

[Tanya]

В туман и дождь рассеивание лазера намного больше. Соответственно поймать его намного легче.
Про светофильтр говорил я сам. Блин! Народ! Хоть почитайте ветку прежде чем писать..

Про какой Вы фильтр писали? И зачем Вам детектировать туман?

[viterra]

Tanya: Сообщение #24
Туман детектировать действительно не за чем.. кому он нужен вообще.. А может кто-то без него жить не может - например ёжик в тумане..

[jam]

jam, На первые фразы наворачивается мысль - "спасибо КЭП", на предпоследнюю - тут по моему голословно... А про последнюю - не помешало бы почитать ветку с начала..

Если возникнут проблемы с усилителем для pin - пишите в личку.

[Самоделкин]

Если возникнут проблемы с усилителем для pin - пишите в личку.

----
Втом то т дело что как я понял товарищь хочет ЛФД !

[Tanya]

Tanya: Сообщение #24
Туман детектировать действительно не за чем.. кому он нужен вообще.. А может кто-то без него жить не может - например ёжик в тумане..

Вы там писали про светофильтр... Это немного не то. Вам нужен интерференционный фильтр - очень узкополосный.
А "светофильтр" - обычно означает совсем другое.
А зачем Вы туман напустили? Писали, что это хорошо... в тумане. В 35-м посте.
Кто Вы после этого?

[viterra]

Tanya: В первый раз слышу о "интерференционном фильтре"... Про туман заладил не я . Я лишь сказал что при определённых условиях это даже очень не плохо..

Самоделкин: Хочет лфд - не хочет лфд.. Это второй вопрос - главный это: Как сделать так что бы устройство устойчиво ловило переотраженное лазерное излучение.

jam: Если есть идеи - то лучше сюда.

[Самоделкин]

Напоминаю это тема другой ветки!!! (Оптика итд)
Вы сами определитесь что вы хотите , то ПИН то ЛФД потом ещо и ФЭУ может проявится ?
Вам аналоги таких изделий известны или опыт их создания ?

[viterra]

Да я как-то не особенно и собираюсь заниматься здесь обсуждением оптики. Только схемотехника.
Аналоги - Есть радар детектор Valentine One (V1) который ловит переотраженники на ура с мизерным количеством ложных срабатываний.

[Самоделкин]

Да я как-то не особенно и собираюсь заниматься здесь обсуждением оптики. Только схемотехника.
Аналоги - Есть радар детектор Valentine One (V1) который ловит переотраженники на ура с мизерным количеством ложных срабатываний.

------------
К вашему сведению в РД В1 стоит обыкновенный ПИН диод но с очень не плохой линзой с обчным усилителем от аналоговых девиц кажись.
На ура работает только в тумане или когда дождь и то с какой то вероятностью и очень близко к источнику и ещо со многими если . В таких услових лидары работают на растояниях 90-60м .

[domowoj]

Вот посмотрите
http://www.lazerlink.ru/1/sergey/shem_s.html

[viterra]

domowoj, Спасибо!