Photodiode-LED Servo (2 / 3 étapes)

Etape 2: Construction

En général, ce circuit est constamment comparant le signal de la photodiode avec un signal que vous déterminez et réglage de tension de sortie à la LED pour effectuer ces deux signaux correspondant. Ce circuit peut être mieux compris par compartimenter ses différentes fonctions.

La branche supérieure associée à la photodiode, l’ampli-op, R1 et R2 établit Vphoto, au signal de la photodiode. Noter, que cette tension sera négative parce que le courant circule de + 15V à la terre, puis doit diminuer pendant un R1. Une plus grande résistance conduira à une photo de V plus négative qui est plus facile de travailler avec.

La branche inférieure associée le potentiomètre et R4 est où vous régler et ajuster la tension de référence fixée. Le potentiomètre est simplement un diviseur de tension et l’ampli op est un adepte qui stabilise Vset.

Maintenant, si vous analysez la façon Vphoto et Vset sont connectés en même temps avec le R5 et le condensateur, vous reconnaîtrez la section sommation. Ici, - Vphoto et V ensemble produira courant proportionnelle à leur tension due au fait que R3 = R4, ces courants vont ajouter à l’intersection et cette volonté actuelle puis déposez sur la R5. Il est important de se rappeler qu’avec une telle conception, la production de ces types d’étés sont –(A+B). Par conséquent, cette tension est –(-Vphoto+Vset) ou Vphoto-Vset comme indiqué sur l’illustration. Ici, le condensateur agit comme un filtre passe-bas avec un point de 3dB de 1kHz à réduire l’impact des lumières dansantes du laboratoire affectant la photodiode.

La dernière partie de ce circuit est où s’effectue l’asservissement. Pour comprendre l’asservissement, il faut comprendre une évaluation négative. Ceci est utilisé pour les mécaniques, biochimiques et beaucoup d’autres applications. Cela signifie simplement que la sortie d’un système s’oppose les premiers stades du même système. Comme mentionné ci-dessus, le but de ce circuit est de garder Vphoto égal à Vset, ou en d’autres termes, Vphoto - Vset = 0. Maintenant, parce que la tension de sortie des influences Vphoto – V fixé à l’entrée d’inversion de l’ampli-op final, c’est une forme de rétroaction négative. Lorsque l’amplificateur opérationnel est alimentation négative de retour, il ajuste sa tension de sortie afin que les deux entrées sont égale. Parce que l’entrée non inversible est au sol, le circuit va modifier la tension de sortie LED jusqu’au Vphoto-Vset = 0 et le système est stable.

Il est important de noter qu’une fois que vous essayez de tester votre circuit, tout simplement parce que le LED s’estompe comme il rapproche de la photodiode, cela ne signifie pas que votre circuit est asservissement correctement. La meilleure façon de vérifier que votre circuit fonctionne est d’utiliser un oscilloscope pour mesurer Vphoto-Vset et assurez-vous qu’elle reste à zéro comme la proximité de changements de LED de la photodiode. Le fait que Vphoto et Vphoto-Vset sont facilement accessibles et faciles à mesurer est l’un des avantages de cette configuration.

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