Empfänger für gepulste Infrarotstrahlung. Schema, Beschreibung

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Empfänger gepulster Infrarotstrahlung. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

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Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Infrarot-Technologie

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Von den lichtempfindlichen Vorrichtungen haben nicht alle eine ausreichende Geschwindigkeit, um auf jeden Blitz der IR-Diode zu reagieren. Typischerweise werden Fotodioden in Fotodetektoren für gepulste Strahlung verwendet (siehe Anhang 2)*.

Pulsmikroströme, die in der Photodiode während ihrer Bestrahlung entstehen, müssen verstärkt und auf den digitalen Standard gebracht werden, d.h. wandeln jeden IR-Blitz in einen Spannungsimpuls um, der für die direkte Steuerung einer digitalen Mikroschaltung des einen oder anderen Typs geeignet ist.

Die hohe Eingangsimpedanz und -verstärkung, die erhebliche Bandbreite des Verstärkers, die zur Lösung eines solchen Problems geeignet ist, machen ihn empfindlich gegenüber elektrischen Pickups verschiedener Herkunft. Einschließlich der Arbeit des elektronischen "Füllens" des Geräts, in das er sich selbst eingibt. Daher werden die Fotodiode und ihr Verstärker normalerweise sorgfältig abgeschirmt.

Durch parasitäre Beleuchtung kann die Empfindlichkeit des Photodetektors merklich reduziert werden. Daher ist seine Fotodiode in der Regel mit einer Haube abgedeckt - einem Segment eines innen geschwärzten Metall- oder Kunststoffrohrs, das es von Lichtquellen abschirmt, die sich von der optischen Achse entfernt befinden.

Die direkte, koaxiale Beleuchtung der Fotodiode wird durch Filter reduziert, die den sichtbaren Teil des Beleuchtungsspektrums abschwächen. Besser ist es natürlich, dafür einen speziellen Infrarotfilter zu verwenden, dessen Transparenzband mit dem Emissionsspektrum der IR-Diode übereinstimmt. Aber die Erfahrung zeigt, dass dünne Ebonit-, Getinax-, farbige Styropor-, dunkle Plastiktapeten ein guter IR-Filter sein können. Durch fast vollständiges "Abschneiden" von sichtbarem Licht führen solche Materialien jedoch auch eine merkliche Dämpfung in das IR-Signal ein.

Obwohl eine moderne Fotodiode in der Regel eine eingebaute Optik hat, die den Fotofluss an ihrem pn-Übergang konzentriert, ist ihr Wirkungsgrad aufgrund ihrer geringen Größe relativ gering. Die Empfindlichkeit des Fotokopfes erhöht sich erheblich, wenn seine Fotodiode im Brennpunkt einer Linse mit einem Durchmesser von 20...40 mm oder mehr platziert wird, wodurch ein viel größerer Lichtstrom darauf konzentriert wird. In dieser Funktion können Sie beispielsweise den Kondensor eines Fotovergrößerungsgeräts verwenden. Oder ein Objektiv aus einer alten Kamera mit Fokussierung "nach Metern", mit dem Sie auch den optischen Kanal optimal einstellen können.

*) Ungeeignet z. B. Fotowiderstände. Vakuumfotozellen und Fotovervielfacher (PMTs) haben eine ausreichend hohe Geschwindigkeit. Für ihre Stromversorgung sind jedoch Hochspannungsquellen erforderlich: für Fotozellen 50 ... 300 V, für Fotomultiplier - bis zu 1 kV und mehr (siehe Anhang 6). Erhebliche Abmessungen und Zerbrechlichkeit schränken auch den Anwendungsbereich ein.

Veröffentlichung: cxem.net

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