高周波点滅LEDとそのためのセンサー

LEDをすばやく点滅させたい。（毎秒1000回以上の点滅、速いほど良い）

まず、一般的な既製のLEDには、このような高い周波数で点滅する機能があることに興味があります。

現在使用しているLEDのデータシートはこちらです。私は自分の目的のためにどの情報を見るべきなのか分かりません。または、他の製品を提案することもできます。

第二に、急速に点滅するLEDを検知するのに非常に良い時間分解能を持つセンサー（フォトレジスターなど）があります。

私の候補者は、CdSセルフォトレジストと光感受性電圧発生器の 2つです。繰り返しますが、どの情報を調べる必要がありますか？

ps可視光通信システムを構築したいので、これらの質問をしています。LEDを1秒間に32回点滅させることに成功しました。しかし、それを超えて、私はそれが肉眼で動作するかどうかを判断することはできません。

サブパーツを1つずつ解決するには：

一般的な市販のLEDには、このような高い周波数で点滅する機能があります

利用可能なほとんどすべてのLEDは、1 KHzよりはるかに高い点滅周波数で動作できます。白色LEDまたは2次蛍光体を使用する他のLEDが最も遅く、1〜5 MHzの領域でトップオフしますが、標準の市販の（UVなど、IR、赤、青、緑）のLEDは、典型的に評価され、カットオフ周波数の10〜50 MHzの（正弦波）。

カットオフ周波数は、発光が初期強度の半分に低下する最大周波数です。カットオフ周波数をリストするLEDデータシートはほとんどありませんが、LEDの立ち上がり時間と立ち下がり時間はより一般的です-残念ながら、質問でリンクされている特定のデータシートではそうではありません。

実際には、整形された方形パルスのカットオフ周波数の10分の1でトップオフしても安全であるため、1 MHzの可視光通信は非常に合理的です。LEDがSMDであるか、リード長が非常に短く、PCBトラック/コンポーネントのリード容量とインダクタンスが最小限に抑えられている限り、複雑なパルス整形駆動回路なしでLEDを1 MHzに駆動することが可能です。

LEDカットオフ周波数のテーマに関する詳細な学術情報は、こちらをご覧ください。

急速に点滅するLEDを検知するのに非常に優れた時間分解能を持つセンサー（フォトレジスターなど）があります。

CdSフォトセルは、高周波光の検出には適していません。一般的なCdSセルの立ち上がり時間と立ち下がり時間は、数十ミリ秒から数百ミリ秒のオーダーです。たとえば、このランダムに選択されたデータシートには、60 mSの立ち上がり時間と25 mSの立ち下がり時間が記載されています。したがって、処理できる最高周波数は11ヘルツ未満です。

フォトダイオードとフォトトランジスタは、低から中程度の強度（つまり、LED光源からの距離）で高速光パルスを検出するための推奨オプションです。BPW34 PINダイオードのこのデータシートは、それぞれ100ナノ秒の立ち上がり時間と立ち下がり時間を示しており、5 MHzの信号を許容するため、1 MHzの安全性を確保できます。

より高速な信号速度とより低い信号強度のために、このような超高価な高速シリコンアバランシェフォトダイオードの立ち上がり時間と立ち下がり時間はわずか0.5ナノ秒であり、標準のLEDがサポートする以上の1 GHz信号を可能にします。

LED光源とセンサーを互いに近づけたり、適切なレンズを使用したりするなど、放射される信号強度が十分に高く、希望する信号帯域幅がそれほど野心的でない場合、適切な色の標準LED自体が適切な光センサー。LEDは光検出器として機能し、エミッターとセンサーに選択された特定のLEDに応じて、数百KHzの周波数、おそらくは最大MHzの信号を送信するのに十分です。

Disney Researchの興味深い論文は、この特定のアプリケーションについて語っています。「ソフトウェアベースの同期を備えたLEDからLEDへの可視光通信システム」

Anindoはすでに優れた直接的な回答を提供しているので、これは2つの側面を追加することです。

最初に、通信を「見る」か、少なくとも視覚的にLEDが点滅するのを見たいようです。あなたの目の視覚の持続性のために、それは数十Hzを超えると起こりません。あなたの目はLEDよりもずっと遅いです。

第二に、とにかく1 KHzでパルスや点滅は見られないので、おそらく可視光信号の要件を緩和することができます。LED信号は通常、正当な理由からIR LEDで行われます。通常、IR LEDは同じ光レベルで必要な電力が少ないか、より高い電流パルスを処理できます。周囲光レベルは通常、IRが低いです。IR光の検出に適したシリコン検出器もあります。940 nmは一般的な波長です。LEDとフォトダイオードの両方が最適化されています。