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come amplificare uscita fototransistor

Elettronica lineare e digitale: didattica ed applicazioni

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[1] come amplificare uscita fototransistor

Messaggioda Foto Utentestefa24 » 1 mag 2012, 20:30

ciao
premesso che non mi intendo di elettronica,cerco suggerimenti per amplificare il segnale di un fototransistor IR illuminato da un led IR (scopo creare una specie di torbidimetro per aria),
fotoresistenza.jpg
fotoresistenza.jpg (23.97 KiB) Osservato 3211 volte

sto facendo prove con un opamp TLC272, allego uno schema che controllato con un oscilloscopio non ha una grande amplificazione è più un inseguitore di tensione, avete suggerimenti?
grazie
stefano
edit mir : le immagini vannoi postate con dimensioni adeguate al topic. ;-)
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[2] Re: come amplificare uscita fototransistor

Messaggioda Foto UtentematteoDL » 1 mag 2012, 21:20

Hai usato l'amlificatore nella giusta configurazione, cioè amplificatore non invertente, ma il valore delle resistenze non è appropriato mi sembra.
Il guadagno infatti è dato da:
A_v&=1+\frac{R_3}{R_4} quindi quello che ottieni con quei valori è appunto A_v&=1.2, per questo è poco più di un inseguitore.
Correggetemi se ho sbagliato qualcosa.
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[3] Re: come amplificare uscita fototransistor

Messaggioda Foto Utentestefa24 » 2 mag 2012, 9:01

ciao
i conti sono giusti, 1.2 volte, ma il fatto è che con R3>R4 non ottengo niente, non ho variazione della tensione di uscita al variare della tensione di entrata, mi domandavo se comunque utilizzare un opamp può essere corretto o se si può fare anche con un transistor, se si quale

stefano
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[4] Re: come amplificare uscita fototransistor

Messaggioda Foto UtentematteoDL » 2 mag 2012, 10:32

stefa24 ha scritto:con R3>R4 non ottengo niente, non ho variazione della tensione di uscita al variare della tensione di entrata

non capisco, nel senso che satura positivamente? a quanto usi le alimentazioni dell'opamp?
Per quella distanza tra diodo e fototransistor, a quanto sta la caduta sulla resistenza da un mega?
O meglio quando "grande" è il segnale da amplificare?

Con dei transitor si possono fare amplificatori certo, ma prima vorrei capire cosa non funziona nel tuo circuito.
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[5] Re: come amplificare uscita fototransistor

Messaggioda Foto UtentematteoDL » 2 mag 2012, 10:43

Ok credo di aver trovato il problema: quando non riceve radiazione il fototransistor è interdetto, quindi se mettiamo ad esempio R_3=10*R_4 l'entrata non invertente dell'opamp satura positivamente. Una volta che il transistor entra in zona attiva farà abbassare la tensione da 5V a un po' meno sull'entrata non invertente, ma come si avrà l'uscita saturate positivamente.
La prima soluzione che mi viene in mente è di invertire resistenza e fototransistor nello schema, così hai 0V quando non conduce e un segnale piccolo quando conduce, che puoi amplificare stando attento a non mandare in saturazione positiva l'opamp(e qui sta a te misurare il segnale e provare diversi valori di resistenze)
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[6] Re: come amplificare uscita fototransistor

Messaggioda Foto Utentestefa24 » 2 mag 2012, 20:26

ciao
grazie
sto facendo prove sostituendo le resistenze fisse con dei potenziometri, adesso qualcosa riesco ad avere una buona amplificazione, devo cercare la combinazione migliore di resistenza, ho notato, con un oscilloscopio, nel segnale in uscita una ondulazione dello stesso, come posso livellare il segnale

stefano
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[7] Re: come amplificare uscita fototransistor

Messaggioda Foto Utentequenci » 2 mag 2012, 20:36

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[8] Re: come amplificare uscita fototransistor

Messaggioda Foto UtentematteoDL » 2 mag 2012, 20:37

Ma hai provato interscambiando R_2 con il fototransistor?
Se si, in questa configurazione qual è il picco che raggiunge il segnale in entrata nella porta non invertente(cioè quando arriva più radiazione a seconda ti quello che ti serve)? sapendo questo possiamo tarare il guadagno in modo che non saturi mai.
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[9] Re: come amplificare uscita fototransistor

Messaggioda Foto Utentestefa24 » 2 mag 2012, 21:24

ciao
ho provato ad invertire R2 con il fototransistor e la tensione varia tra +5v(illuminato) +3v circa (oscurato) e in uscita nessuna variazione, sono tornato allo schema allegato
alimento opamp con +5v alimentazione singola
il picco sulla porta non invertente 200mv
l'ondulazione ha una ampiezza di 78mv probabilmente è accettabile

ho allegato lo schema e la stampa delle traccie in blu quelle del fototransistor nel punto X2-1 in rosso la risposta dell'opamp

grazie
stefano
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[10] Re: come amplificare uscita fototransistor

Messaggioda Foto UtenteBrunoValente » 2 mag 2012, 21:38

Ciao Foto Utentestefa24,
Ti suggerisco anzitutto di bilanciare la polarizzazione dell'operazionale intorno a metà del valore della tensione di alimentazione.
Allo scopo dovresti portare il valore di R4 a 1k e montare un'altra resistenza dello stesso valore di R4 (1k) tra il pin 2 di IC1A e i 5V dell'alimentazione.
Fatto questo dovresti poter aumentare il guadagno aumentando il valore di R3 senza problemi: anche con guadagni alti dovresti riuscire a portare l'uscita a 2.5V (metà escursione) regolando R5.
Con R3 da 4.7k il guadagno dovrebbe aumentare di una decina di volte.
Per ridurre il rumore puoi montare un condensatore in parallelo al fototransistor, tenendo conto che il circuito diventa lento ma, se devi solo verificare la trasparenza dell'aria, non credo sia un problema.
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