Dlaczego napięcie fotodiody „odbija się”?

Zainstalowałem fotodiodę BPW-21, jak pokazano poniżej:

Foto-dioda jest aktywowana przez oscylującą wiązkę laserową. Spodziewałem się uzyskać czyste przejście od + 5 V do 0 V w punkcie A, gdy wiązka lasera pada na fotodiodę, i przejście od 0 V do + 5 V, gdy laser odsunie się od fotodiody. Jednak to, co faktycznie dostaję na oscyloskopie, to wielokrotne przejścia od 0 V do + 5 V, trwające kilkaset mikrosekund, zanim ustabilizują się do oczekiwanych napięć. Niektóre przykładowe ślady są poniżej:

Moje pytanie: dlaczego napięcie w punkcie A „odbija się”? Co dzieje się na foto-diodzie, aby napięcie odbiło się od + do + 5 V przed ustaleniem oczekiwanej wartości? Jakieś pomysły

Abhishek

Efekt lasera półprzewodnikowego jest opisany przez dwa sprzężone równania różniczkowe cząstkowe gęstości nośnika i gęstości fotonu, równania szybkości .

Rozwiązanie tych równań skutkuje nieliniową zależnością prąd-natężenie, powodując oscylacje relaksacyjne, gdy dioda jest włączona.

Zobacz tutaj lub następujący obraz: (źródło obrazu: s. 45 tego dokumentu)

To, co widzisz, to dokładnie ta oscylacja w pobliżu rosnącej krawędzi sygnału.

To może być ruch. Prawdopodobnie przy źródle lasera, ale może być również na końcu fotodiody, nawet wentylator gdzieś może powodować czułość.

Jeśli jednak nie masz apertury lub jest ona niewłaściwa, możliwe jest również uzyskanie zbłąkanych ścieżek lasera do czujnika, gdy laser przecina metalową osłonę czujnika lub odbija się wewnątrz układu.

Jeśli masz jakiś inny rodzaj optycznego okna, lasery mogą się w nich odbijać.

Nadmierna czułość obwodu detektora spowoduje również żal. Aby uzyskać najlepsze wyniki, obwód detektora powinien dać ci gdzieś w 80-90% huśtawce, gdy jest całkowicie odsłonięty, a nie zalany . Zapewni to wystarczającą tolerancję dla różnych urządzeń i warunków zasilania, a jednocześnie zapewni wystarczający zasięg sygnału do zastosowania odpowiedniej histerezy.

UWAGI OGÓLNE:

Często ludzie myślą, że muszą używać precyzyjnych laserów do wykrywania pozycji, ponieważ uważają, że lasery są wspaniałe. Prawda jest taka, że ​​chyba że chcesz ustawić coś na odległość, z dokładnością <1 mm, użycie lasera może wywołać większy smutek niż użycie mniej kolumnowego źródła światła.

W przypadku laserów ważne jest wyrównanie obu końców. Dzięki prostemu źródłu światła i odpowiednio dobranemu odbiornikowi wystarczy dokładnie ustawić odbiornik.

Lasery mają tendencję do rykoszetu. Są sytuacje, w których laser może faktycznie odbić się od obiektu, który wiążesz, aby zmierzyć i nadal znajduje się na czujniku. Gorzej, mogą faktycznie odbijać się w obrębie czujnika.

Jeśli laser i odbiornik znajdują się w odległości od siebie, możesz mieć problemy termiczne. Względny ruch między nimi z powodu rozszerzalności cieplnej wszystkiego, do czego są przyłączone, może spowodować, że laser całkowicie nie trafi w cel. W rzeczywistości utrzymanie obu końców mechanicznie sprzężonych jest ogólnie problemem.

W wielu przypadkach uważałem, że rozsądnie jest rozogniskować laser, aby docierał jako ćwierć miejsca na końcu odbiornika. Otwór w detektorze był wystarczająco dokładny do danego zadania, ale problemy z wyrównywaniem i drganiami zniknęły.

Jest ruch mechaniczny. To prawdopodobnie będzie miało wibracje.

Wyjście fotodiody ---- co pokazałeś ---- odbywa się między szynami, ponieważ laser jest tak intensywny. Umieść filtr między laserem a PD i uzyskaj lepszy widok na nadchodzącą energię.

Podejrzewam, że promień lasera może być mniejszy niż obszar PD. W takim przypadku, gdy wiązka porusza się po obszarze, niektóre jego części mogą przewodzić, a następnie nie przewodzić, powodując pozorne „odbijanie”, dopóki aktywowana zostanie wystarczająca ilość PD, aby włączyć diodę. Po wyjściu efekt powtarza się, dopóki wiązka nie opuści wszystkich obszarów PD. Można to zweryfikować, trzymając wiązkę nieruchomo i używając czegoś, aby przerwać jej ścieżkę, zamiast przesuwać ją po PD.