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bauteil:photodioden [2014/04/03 11:43] – [S5971] linkfix kmk | bauteil:photodioden [2018/08/23 06:52] – [SFH203P] hpleteit | ||
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====== Photodioden ====== | ====== Photodioden ====== | ||
+ | Photodioden sind Stromquellen, | ||
===== Silizium-Photodioden ===== | ===== Silizium-Photodioden ===== | ||
[{{ : | [{{ : | ||
- | Die mit großem Abstand meisten Photodioden sind auf der Basis von Silizium hergestellt. Dadurch ergibt sich einen charakteristische Empfindlichkeitskurve mit einem Maximum bei etwa 850 nm. Bei dieser Welllenlänge wird eine Quanteneffizienz oberhalb von 0.8 erreicht. Manche Photodioden sind mit einem Filter ausgestattet, | + | Die mit großem Abstand meisten Photodioden sind auf der Basis von Silizium hergestellt. Dadurch ergibt sich einen charakteristische Empfindlichkeitskurve mit einem Maximum bei etwa 850 nm. Bei dieser Welllenlänge wird eine Quanteneffizienz oberhalb von 0.8 erreicht. Manche Photodioden sind mit einem Filter ausgestattet, |
Zu längeren Wellenlängen hin fällt die Empfindlichkeit von Siliziumphoodioden sehr schnell ab. Für Wellenlängen jenseits von 1 µm sind dann Photodioden auf der Basis von Indium-Gallium-Arsenid (InGaAs) besser geeignet. | Zu längeren Wellenlängen hin fällt die Empfindlichkeit von Siliziumphoodioden sehr schnell ab. Für Wellenlängen jenseits von 1 µm sind dann Photodioden auf der Basis von Indium-Gallium-Arsenid (InGaAs) besser geeignet. | ||
==== BPW34 ==== | ==== BPW34 ==== | ||
- | [[http:// | + | [[http:// |
* Bauform: Eingegossen wie eine LED mit 5 mm Durchmesser. | * Bauform: Eingegossen wie eine LED mit 5 mm Durchmesser. | ||
* Photoempfindlichen Fläche: 2.5mm x 2.5mm = 6.25 mm² | * Photoempfindlichen Fläche: 2.5mm x 2.5mm = 6.25 mm² | ||
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==== S5972 ==== | ==== S5972 ==== | ||
- | Die [[http:// | + | Die [[http:// |
* Bauform: TO18 | * Bauform: TO18 | ||
* Die Beinchen sind auf einem Kreis mit 2.54 mm Durchmesser angeordnet. | * Die Beinchen sind auf einem Kreis mit 2.54 mm Durchmesser angeordnet. | ||
* Durchmesser der Metalldose ist 5.4 mm. | * Durchmesser der Metalldose ist 5.4 mm. | ||
- | * Der Durchmesser der photoempfindlichen Fläche ist 0.8 mm. | + | * Der Durchmesser der photoempfindlichen Fläche ist 0.5 mm. |
* Anstiegszeit: | * Anstiegszeit: | ||
* Kapazität: 7 pF, ohne Vorspannung | * Kapazität: 7 pF, ohne Vorspannung | ||
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==== S5971 ==== | ==== S5971 ==== | ||
- | Die [[http:// | + | Die [[http:// |
* Bauform: TO18 | * Bauform: TO18 | ||
* Die Beinchen sind auf einem Kreis mit 2.54 mm Durchmesser angeordnet. | * Die Beinchen sind auf einem Kreis mit 2.54 mm Durchmesser angeordnet. | ||
* Durchmesser der Metalldose ist 5.4 mm. | * Durchmesser der Metalldose ist 5.4 mm. | ||
- | * Der Durchmesser der photoempfindlichen Fläche ist 0.8 mm. | + | * Der Durchmesser der photoempfindlichen Fläche ist 1.1 mm. |
* Anstiegszeit: | * Anstiegszeit: | ||
* Kapazität: 11 pF, ohne Vorspannung | * Kapazität: 11 pF, ohne Vorspannung | ||
Line 66: | Line 65: | ||
* Ein Stück langsamer als S5972 (100 MHz Cut Off Frequency statt 500 MHz) | * Ein Stück langsamer als S5972 (100 MHz Cut Off Frequency statt 500 MHz) | ||
+ | ==== S5973-01 ==== | ||
+ | Die empfindliche Fläche des Modells S5973 ist noch ein gutes Stück kleiner als bei der S5972. Das hat Vorteile und Nachteile. | ||
+ | * kleinerer Durchmesser der empfindlichen Fläche -- 0.12 mm | ||
+ | * schneller -- 1 GHz Cut Off Frequency | ||
+ | * weniger Dunkelstrom -- 1 pA | ||
+ | * weniger Rauschen -- noise equivalent power 1.5e-15 W/√Hz | ||
+ | * teuer -- 20 € | ||
+ | Außerdem kennt das Datenblatt von Hamamatsu noch die Variante S5973-2, bei der die Empfindlichkeit für blaues Licht erhöht ist. Dieses Modell ist allerdings bei den üblichen verdächtigen Elektronik-Versender nicht zu bekommen. | ||
==== BPV10 ==== | ==== BPV10 ==== | ||
Die [[http:// | Die [[http:// | ||
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* Kapazität: 11 pF, ohne Vorspannung | * Kapazität: 11 pF, ohne Vorspannung | ||
Vorteil: | Vorteil: | ||
- | * Der Preis: | + | * Der Preis: |
Nachteil: | Nachteil: | ||
* Durch die vergossene Bauform kann man nicht zur Kontrolle direkt auf den Chip sehen. | * Durch die vergossene Bauform kann man nicht zur Kontrolle direkt auf den Chip sehen. | ||
==== SFH213 ==== | ==== SFH213 ==== | ||
- | Die [[http://catalog.osram-os.com/catalogue/catalogue.do; | + | Die [[https://www.osram.com/os/ |
* Bauform: Eingegossen wie eine LED mit 5 mm Durchmesser. | * Bauform: Eingegossen wie eine LED mit 5 mm Durchmesser. | ||
* Photoempfindlichen Fläche: 1 mm² | * Photoempfindlichen Fläche: 1 mm² | ||
Line 89: | Line 96: | ||
==== SFH203P ==== | ==== SFH203P ==== | ||
- | Die [[http://catalog.osram-os.com/catalogue/catalogue.do; | + | Die [[https://www.osram.com/os/ |
- | * Bauform: Eingegossen in einen durchsichigen | + | * Bauform: Eingegossen in einen durchsichtigen |
- | * Photoempfindlichen | + | * Photoempfindliche |
* Anstiegszeit: | * Anstiegszeit: | ||
* Kapazität: 11 pF, ohne Vorspannung | * Kapazität: 11 pF, ohne Vorspannung | ||
Vorteil: | Vorteil: | ||
* Der Preis: 0.72 € bei Bürklin | * Der Preis: 0.72 € bei Bürklin | ||
+ | |||
+ | ===== Mit Verstärkung ===== | ||
+ | Der Strom und die Spannung, den eine Photodiode aus dem Photoeffekt erzeugt, ist eher klein. Deswegen ist es üblich, das Signal elektronisch zu verstärken. Dabei ist es vorteilhaft, | ||
+ | |||
+ | Die Auswahl an Photodioden mit integriertem Verstärker ist allerdings recht übersichtlich. Wie bei anderen integrierten Komponenten auch, wird ihre Beschaffbarkeit und ihr Preis wesentlichen durch die Größe des jeweiligen Markts bestimmt. Physikalische Experimente mit dem Wunsch nach einer Kombination aus hoher Bandbreite und Rauscharmut sind leider kein wirklich großer Markt. Das sind eher Kassen-Scanner, | ||
+ | |||
+ | ==== OPT101P ==== | ||
+ | Die OPT101P sieht aus wie ein Operationsverstärker mit einem durchsichtigen Gehäuse. Die empfindliche Fläche sitzt im " | ||
+ | Dis OPT101P ist für hohe Verstärkung bei eher niedriger Bandbreite ausgelegt. | ||
+ | * Bauform: DIP8, oder SO8 mit transparentem Plastik | ||
+ | * Photoempfindliche Fläche: 2.3 mm x 2.3 mm = 5.3 mm² | ||
+ | * Bandbreite: 14 kHz mit eingebautem Rückkoppel-Widerstand. Mit externem Widerstand maximal 50 kHz. | ||
+ | * Versorgung: Eine einzelne Spannung, die bis zu 36 V betragen darf. | ||
+ | * Beschaffung: | ||
+ | Vorteil: | ||
+ | * mit wenig Aufwand zum verstärkten Photodiodensignal | ||
+ | * nimmt wenig Platz ein | ||
+ | Nachteil: | ||
+ | * langsam | ||
+ | |||
+ | [[http:// | ||
===== Mehrteiler ===== | ===== Mehrteiler ===== |