フォトトランジスターまたはフォトダイオードを直列に接続する

速度測定装置を設計していて、30のフォトトランジスタを2列直列に使用したいと考えています。

ストリングは15mm離れており、個別のコリメート光源によって照明されます。各ストリングの出力は、ストリング内の1つ以上のフォトトランジスターがブロックされている場合、負のパルスになります。この出力はコンパレータに送られ、次にプロセッサに送られます。

さまざまなPDがブロックされていると、遷移の速度が遅く変化するという問題があります。これは速度測定に影響しています。立ち上がり時間は、数百マイクロ秒からミリ秒以上までさまざまです。最初のPDがブロックされるとすぐに、2つのストリングの反応時間が等しくなるように、コンパレータとプロセッサへの出力を作成できるように、各ストリングの出力にトランスインピーダンスアンプを配置することを検討しています。またはほぼ等しい。

2つのチャネルにTIデバイスOPA2380を選択しました。デザインにコメントをお願いします。うまくいけば、私が穴に落ちないようにできます。

私はOliに同意しますが、他の情報が不足しています。ここにいくつかの提案があります。

「フォトトランジスタのストリング」は、それらが直列に配線されていることを示唆しています。それらがすべて通常点灯しているため「オン」の場合、1つが中断されると、チェーンは高抵抗状態になります。おそらくこれと直列に抵抗または電流源があり、これはすべて電圧源に配線されて、コンパレータが監視している分圧器を作成していますか？

その場合は、いくつかの問題が考えられます。

• フォトトランスのブロックは、おそらくあなたが信じているほどすぐには起こりません
• 低解像度から高解像度への移行vs障害物の位置は、フォトトランスからフォトトランスへと同じではありません
• phototransの視野は異なる場合があります。
• 異なるフォトトランスは、異なる量の周囲光を見ている可能性があります。これは、表面的に「オフ」になっているときにまだ流れる電流の量が異なる場合があることを意味します。

さらなる問題は、あなたが見ている遷移が、直列抵抗（または電流源）が配線、フォトトランジスタ、およびコンパレータ入力の容量を充電している遷移であるということです。これは通常、かなり小さな容量です（したがって、急速に充電されます）。しかし、妨害されていないときにフォトトランスチェーンを飽和させる（最大限に伝導し、最小限のドロップを生成する）には、比較的高い直列抵抗を選択した可能性があります。その高い抵抗は、その遷移を遅くし、ブロックされたフォトトランスのさまざまな程度のオフに敏感になります。

より大きな問題は、一連のフォトトランスを処理することです。各フォトトランスを個別に処理する方がよいでしょう。74HC14や4093（入力ペアを結合する）のように、個々のフォトトランス+抵抗分割器をデジタルゲート（安価で、ノイズの多い遷移を回避するためにヒステリシスを含めることができます）に直接接続できます。これらをANDまたはORして、集計結果を取得できます。これらの「シグナルコンディショニング」コンポーネントをフォトトランジスタの近くに配置して、メインの電子機器への配線が非常に多くなるのを防ぐことができる場合があります。

この戦略により、個々の検出器に対するチェーンの残りの影響に対処する必要なく、個々のフォトトランジスターの特性だけを扱い、異常を分離することができます。

うまくいけば、私たちがあなたの設定を本当に知らないので、この答えはそれほど遠くないはずです。:-)

フォトダイオード/フォトトランジスタは電流源であり、電圧源を並列に配置できないのと同じように、それらを直列に配置することはできません。各フォトダイオードは、その電流をワイヤーに押し込もうとし、異なる電流が互いに戦います。その結果、正味電流は未定義であり、場合によっては大幅に変動します。

通常、フォトダイオードを並列に配置し、それらを共通の抵抗に接続します。その抵抗の両端の電圧は、個々の電流の合計に依存します。