Светодиодный датчик апогея

a_centaurus> Первый, более острый (bandwith at FWHM-29 nm), соответствует материалу подложки и второй, пологий (bandwith at FWHM-147 nm), соответствует материалу люминофора (Ce3+IAG), наносимого на подложку для получения эффекта "белого" излучения.

Белые светодиоды не годятся для датчика, я испытывал, дают очень малую ЭДС, видимо из-за того, что нанесённый люминофор закрывает подложку от падающего света.

> BL излучают только в области 466 nm (29 nm) без заметного "хвоста" в зелёно-красной области (присутствует визуально в очень слабой форме, но не регистрируется) и в режиме поглощения имеют пик в области 417 nm (60 nm).

Это соответствует описанным данным, приведённым у меня на сайте:


> Ни в одном из случаев НЕ БЫЛО ОБНАРУЖЕНО ИЗЛУЧЕНИЯ/ДЕТЕКЦИИ В УФ - ОБЛАСТИ.

Область 380-400 - это ближний УФ, детекция на твоём графике есть.

a_centaurus>> По итогам исследования LEDs сине-белого излучения
a_centaurus> LEDs_Characterization.pdf
a_centaurus> http://albe76.newmail.ru/Charact_LEDs.pdf

Файл не находится.

Serge77> Область 380-400 - это ближний УФ
Встречается такое.
Несмотря на "официальную" границу видимого излучения 380 нм и "официальный" диапазон видимого фиолетового света 380—440 нм.

Serge77> Файл не находится.

Поздравления a_centaurus!
За целите на експеримента, е възможно демонтиране(разпояване) на LED от наш фотодатчик (за улеснение, примерно от стария тип фотодатчици).

a_centaurus> По итогам исследования LEDs сине-белого излучения, используемых в оптических датчиках апогея.
В нашите фотодатчици са използвани "UV_LEDs", по "паспорт" ~400nm.

a_centaurus> HEAD (коммерческий вариант для массового производства) Bulgaria.
Фотодатчика от последно поколение е некомерсиален, произведен в ограничена серия (от Pinko) "за форумно потребление". (Я всегда был против комерсиализации фотодатчика!).

a_centaurus> LEDs_Characterization.pdf
Serge77> Файл не находится.
Да.

a_centaurus> file.qip.ru - обмен документами - скачать Charact_LEDs.pdf
Спасибо!

Serge77> Область 380-400 - это ближний УФ, детекция на твоём графике есть.

Ширина полосы пропускания берётся на полувысоте пика (FWHM). Поэтому на "наползание" основания графика на ближние 20 нм УФ не стоит обращать внимания. Это могло быть из-за не совсем точного наложения скорости сканирования монохроматора на скорость записи осциллографа (обе предельные). И спектральное разрешение при записи LED as Detector - 12 nm . С меньшей шириной щели диод просто не реагировал на излучение. Также не надо забывать о низкой цветовой температуре источника излучения - вольфрамовой лампы. Taк что, в рамках данного эксперимента, уверждение о "не чувствительности" бело-голубого LED к УФ не будет ошибочным.

a_centaurus> уверждение о "не чувствительности" бело-голубого LED к УФ не будет ошибочным.

Так это были графики белого светодиода? Я понял, что синего.

Нашёл ещё одного мосфетовского кандидата на замену JFET'а в трёхтранзисторной схеме фотодатчика апогея участника Брат-2: фейрчайлдовский BSS138. Максимальный порог открытия у него заявлен 1,5 В против максимальных трёх вольт у 2N7002. Токи утечки затвора на корпус пишут одинаковые - до ста наноампер. Т.е. если 7002 работает, то 138 должен работать ещё лучше.

Non-conformist> Нашёл ещё одного мосфетовского кандидата на замену JFET'...

Только необходимо иметь в виду, что большое входное сопротивление подобных транзисторов вносит свои нюансы. Провода от светодиодов должны иметь минимальную длину, а лучше вообще их не иметь, выводы транзистора должны быть хорошо изолированы. К примеру мной плата покрывается лаком для ногтей и пока лак не высохнет работа узла нарушена, высох- все нормально.

Брат-2> Только необходимо иметь в виду, что большое входное сопротивление подобных транзисторов вносит свои нюансы. Провода от светодиодов должны иметь минимальную длину, а лучше вообще их не иметь, выводы транзистора должны быть хорошо изолированы.

Это относится к любым схемам светодиодного датчика.

Брат-2>> большое входное сопротивление ... провода от светодиодов должны иметь минимальную длину.
Serge77> Это относится к любым схемам светодиодного датчика.
Если "входное сопротивление" маленькое (измеряется фототок), длинные провода наводок не боятся.

Попрошу экспертов взглянуть вот на это (BSS139; SOT23):
http://www.infineon.com/dgdl/...
Вопрос возник - почему у n-канального мосфета в ДШ значится отрицательный диапазон пороговых значений напряжения отпирания, как у р-канального? Пишется, что бобины маркируются буквами, которыми закодированы пороги отпирания. Букве "J", например, соответствует диапазон отпирания от -1,2В до -1В. Утечку затвора заявляют до 10 нА! Сабж в наличии на ИМРАДе; одна гривна 72 коп.

Да, и "Depletion mode" - это обеднённый канал? Может поэтому отрицательные напряжения на затворе?

Опочки, современный JFET в SOT23: http://www.nxp.com/documents/data_sheet/BF862.pdf
Максимальное напряжение отсечки -1,2В. В наличии на ИМРАДе, но по 3,85 грн.

Брат-2> Только необходимо иметь в виду, что большое входное сопротивление подобных транзисторов вносит свои нюансы.
Я так понимаю, что входное сопротивление твоей схемы определяется током утечки затвора применяемого транзистора.

Токи утечки затвора МОСФЕТОВ (изолированный слоем стекла затвор) лежат в наноамперном диапазоне. Типично - сто наноампер. Нетипично, но встречается - десять. Такой большой ток утечки обусловлен применением защитных диодов/стабилитронов с затвора на куда-то-там (информация весьма противоречива, и виной тому маркетинговые соображения производителей). Больше винить некого, потому что само по себе стекло, которым изолируют затвор, имхо никогда не даст такой большой утечки.

А вот токи утечки затворов JFET-ов (изоляция обратносмещённым р-n переходом) приходятся на пико- и фемтоамперные диапазоны. Это соответственно в тысячу и миллион раз меньше, чем мосфетовские утекающие наноамперы.

Non-conformist> Я так понимаю, что входное сопротивление твоей схемы определяется током утечки затвора применяемого транзистора.
Нет. Оно определяется (на низких частотах) зависимостью тока утечки от напряжения. Абсолютная величина его влияет гораздо меньше

Non-conformist> Токи утечки затвора МОСФЕТОВ (изолированный слоем стекла затвор) лежат в наноамперном диапазоне. Типично - сто наноампер. Нетипично, но встречается - десять. Такой большой ток утечки обусловлен применением защитных диодов/стабилитронов с затвора на куда-то-там (информация весьма противоречива, и виной тому маркетинговые соображения производителей). Больше винить некого, потому что само по себе стекло, которым изолируют затвор, имхо никогда не даст такой большой утечки.

Нет. Поскольку стекло - не кристалл, а переохлаждённая жидкость высокой вязкости, то стекло, как раз, заметно проводит электрический ток. И, чем выше температура, тем заметнее. Двуокись кремния, даже аморфная, проводит ток меньше, если только в ней нет центров проводимости. На всё это накладываются квантовые эффекты, т.к. слой изолятора очень тонок.

Non-conformist> А вот токи утечки затворов JFET-ов (изоляция обратносмещённым р-n переходом) приходятся на пико- и фемтоамперные диапазоны.

Наоборот, ток утечки затвора полевиков с п-н переходом довольно велик и типично составляет от 0,1 до 0,5 мкА, в зависимости от типа транзистора, при комнатной температуре, и до 10 мкА при повышенной. У современных транзисторов может быть и меньше, т.к. это зависит от чистоты кремния, но гнаться за этим довольно бессмысленно.

Входное сопротивление каскада с общим истоком у мосфетов и джифетов примерно одинаковое и для звуковых частот находится в районе от одного до десяти мегаом. Для увеличения приходится применять схему с общим стоком, но и там примерный паритет. Чем выше частота, тем больше доля входной ёмкости во входном сопротивлении каскада.

Всё потому, что ток через переход, что прямосмещённый, что обратносмещённый, от напряжения зависит не линейно, а экспоненциально, только экспонента смещённая (в нуле - ноль, а не один, а на минусе выходит на асимптоту). Таким образом, при изменении напряжения на затворе от -0,1 до -10 вольт (в сто раз!) ток утечки меняется едва втрое. И поэтому входного сопротивления практически не уменьшает.

А.С.> Нет. Оно определяется (на низких частотах) зависимостью тока утечки от напряжения. Абсолютная величина его влияет гораздо меньше
Я говорю про конкретную трёхтранзисторную схему фотодатчика апогея Брата-2. Там на затворе только сигнал светодиодной антипары, величина которого зависит от входного сопротивления полевика, и по оценкам Xan (насколько я помню) может достигать единиц вольт.

Non-conformist>> А вот токи утечки затворов JFET-ов (изоляция обратносмещённым р-n переходом) приходятся на пико- и фемтоамперные диапазоны.
А.С.> Наоборот, ток утечки затвора полевиков с п-н переходом довольно велик и типично составляет от 0,1 до 0,5 мкА, в зависимости от типа транзистора, при комнатной температуре, и до 10 мкА при повышенной. У современных транзисторов может быть и меньше, т.к. это зависит от чистоты кремния, но гнаться за этим довольно бессмысленно.
В ДШ http://www.nxp.com/documents/data_sheet/BF545A_BF545B_BF545C.pdf утечка затвора анонсирована в районе 0,5 пА. ОУ со входными каскадами на JFET имеют аналогичные показатели. Т.е. входное сопротивление JFET'ов действительно несколько выше, чем у MOSFET'ов.

А.С.> Чем выше частота, тем больше доля входной ёмкости во входном сопротивлении каскада.
Я говорю не про инвертор, а про трёхтранзисторную схему фотодатчика апогея Брата-2.

А вот MOSFET в SOT23 с типовыми 0,7В порога отпирания, всего за три гривни:
http://www.nxp.com/documents/data_sheet/PMV40UN.pdf
Но только тридцать вольт сток-исток максимально. Для конденсатора маловато.

А вот и первое встреченное мной в даташитах явное изображение стабилитрона ESD-защиты затвора (RTR020N05 фирмы ROHM). Ток утечки затвора не указан вообще.

А вот вообще интересная штука: чтобы закрыть MOSFET, надо подать на затвор минус один вольт:
http://doc.chipfind.ru/pdf/infineon/bf999e6327.pdf

И наконец недорогой SOT23 MOSFET от IR с типовым порогом отпирания 0,8В которые дают 10 мкА тока стока (одна гривна пятнадцать копеек):
http://www.irf.com/product-info/datasheets/data/irlml6344pbf.pdf


***
Итого: картина получается такая, что трёхтранзисторная схема Брата-2 уверенно избавляется от своего главного недостатка - от необходимости подбора компонентов по параметрам, и переходит в разряд поделок "плуг-н-плей" ("включил-работает"), вполне доступных даже начинающим ракетолюбам.

...
Non-conformist> А вот токи утечки затворов JFET-ов ... в тысячу и миллион раз меньше, чем мосфетовские утекающие наноамперы. ( и тому подобное )

Как оказалось твой источник сил собственной деятельности не самая страшная сила!

Non-conformist> ( и тому подобное )
Я такого не говорил. Что подобно чему? Ты не веришь мне на слово, что фемтоампер в миллион раз меньше наноампера?

Провёл испытания оптического датчика HEAD (Болгария, pinko) с батареей питания от IR управляемого микровертолёта. Вертолётик уже сработал шестерёнку на обратном ходе лопастей, летать не может и аккумуляторная батарея Li+ion в 180 мАh, привлекательная по своим токовым возможностям и миниатюрности осталась не у дел. На всех лётных образцах HEAD у меня стояли и стоят блоки из 4 элементов Energizer, которые дают 6 V. Такая батарея уверенно инициирует пироэлемент. Хотя изготовитель рекомендует использовать питание не ниже 6 V, решил испытать эту, с напряжением 3.7 V (4.2 В после зарядки). Оказалось, что этого вполне достаточно, не только для контрольной лампы, но и для штатного мостика с пороховой обмазкой спирали в 2 Ом. Поджиг происходит мгновенно после переворота датчика.

Non-conformist> .. Ты не веришь мне на слово, ..?
Я и себе на слово не верю, но меня заинтересовало, что тебе побудило написать очевидное - невероятное. Возможно вот это:


Фактически к возникновению конечного (ненулевого) тока затвора приводит ряд механизмов. Даже у МОП - транзисторов изоляция затвора (двуокись кремния) несовершенна, что приводит к токам утечки, находящимся в пикоамперном диапазоне. У ПТ с p-n - переходом «изоляция» затвора на самом деле является обратносмещенным диодным переходом и механизмы тока утечки через него те же. что и у обычного диода. Кроме того, ПТ с p-n - переходом (n- канальные в особенности) подвержены дополнительному эффекту, известному как ток «ударной ионизации» затвора; он может достигать астрономических уровней.
В дополнение к обычным эффектам утечки затвора в n- канальных ПТ с p-n - переходом в гораздо большей степени проявляются токи утечки при работе с существенными уровнями Uси и Iс (ток утечки, оговариваемый в паспорте, измеряется при совершенно нереальных условиях Uси = Iс = 0!)