Как определить дальность работы ИК-связи?, Если есть сведения о свето и фотодиоде Опции

[DmitriyX]

У фотодиода написано в характеристиках: ток при освещенности 1мВт/см^2, а у светодиода я не понял, что нужно смотреть. Но каким образом определить расстояние, на котором поток, излучаемый светодиодом будет составляеть 1мВт/см^2? Что на что умножить и поделить?
Спасибо заранее большое

[yornik]

1) В этих pdf-ках задано все в энергетических величинах => геморроя с канделами и прочими световыми единицами нет.
2) Мощность излучения задана на максимуме диаграммы, P0(минимум при токе 20мА)=0.4мВт/ср => на малую площадку, перпендикулярную оси светодиода, будет попадать Pout=P0/(4*Pi*R^2) (на расстоянии R=1м получим 32мкВт на м2, или 3.2нВт/см2); площадь приемника сокращается при таком рассмотрении.
3) Предположим, у нас нет никакой модуляции и просто самый фиговый приемник из всех возможных - некая пороговая схема по току фототранзистора: если ток меньше какого-то уровня (скажем, Iпорог=0.1мкА - максимально возможный темновой), то принимается решение "светодиода нет или выключен", если ток больше - то решение "есть включенный светодиод". Но, поскольку минимальный темновой ток не задан, нам надо гарантировать, что ток превысит заданный нами порог даже при нулевом темновом токе ( ток = фототок + темновой ток), т.е. нужна Pin = Ee * Iпорог/I(on) = 1мВт/см2 * 0.1мкА/0.1мА = 1мкВт/см2 - фотоприемники (в отличие от излучателей) весьма линейны, графики тут не нужны, догонять поток до паспортного для фототранзистора 1мВт/см2 для работы совсем не надо.
4) Если на 1м расстояния мы имели 3.2нВт/см2, а надо 1мкВт/см2, то придется подтащить фототранзистор к светодиоду на расстояние 1м/sqrt(1000/3.2) = 5.6см - похожая на Вашу цифра, но совсем другая тем не менее

Итого: Вам гарантированно удастся получить сигнал от этого cветодиода даже с таким убогим (убогим в смысле принципа; надежно проверить ток на превышение 100nА легко, но не абсолютно легко) приемником на расстоянии 5.6см. Если взять не минимумы, а типичные величины - то больше.

А чтобы максимальную дальность получить, надо модуляцию добавлять, внешнюю засветку считать и/или ИК-фильтры вводить; возможно, упомянутые Вами какие-то другие диоды с 30мВт/ср брать (хотя бы не с таким широким углом видимости, как тот, на который pdf-ка), может даже оптику ставить, ... - и вообще как-то понимать, зачем это все делается.

А вообще, если кто профессионально выполненную "рыбу" оптико-энергетического расчета бросит - что для конкретной пары "светодиод - фотодиод", что для матричного ИК-фотоприемника с объективом и охлаждаемой диафрагмой - то я и сам с удовольствием ознакомлюсь