LEDs e sensor piscantes de alta frequência para esse
Quero fazer com que os LEDs pisquem rapidamente. (mais de 1000 piscadas / s., mais rápido é melhor)
Primeiro, estou curioso para saber que os LEDs comuns disponíveis no mercado podem piscar com uma frequência tão alta.
A folha de dados dos LEDs que atualmente estou usando está aqui . Não tenho idéia de quais informações devo ver para meu propósito. Ou você poderia me sugerir outros produtos.
Segundo, existe um sensor (fotorresistor, etc ...) que tenha uma resolução de tempo tão boa para detectar LEDs piscando rapidamente.
Meus candidatos são dois, fotorresistor de célula CdS e gerador de tensão sensível à luz . Novamente, em quais informações devo procurar?
ps Estou fazendo essas perguntas, pois quero construir sistemas de comunicação com luz visível. Consegui fazer os LED piscarem 32 vezes por segundo. Mas, além disso, não consigo descobrir se funciona ou não a olho nu.
Apenas 1kHz? E aqui eu pensei que você tinha um desafio ...
Quero dizer, no primeiro passo, 1 kHz é suficiente. Mas para mais, quanto mais rápido, melhor.
1GHz é um desafio. 1kHz, nem tanto.
Um controle remoto de televisão geralmente usa LEDs (IR) modulados em 38kHz e estes são muito fáceis de construir. (Portanto, essas coisas são baratas para comprar). As interfaces S / PDIF (áudio digital) usam LEDs (vermelhos visíveis), acredito que sejam modulados em torno de 2MHz. Seu problema provavelmente não será o LED, mas o circuito de direção.
Para IR, esses receptores TSOP *** são usados ​​em aplicativos de controle remoto (38kHz, <US $ 1), basta procurar por "tsop ir receiver".
— JimmyB 7/07
Para endereçar as subpartes uma por uma:
LEDs comuns prontos para uso têm a capacidade de piscar com uma frequência tão alta
Praticamente qualquer LED disponível pode ser operado em frequências intermitentes muito mais altas que 1 KHz: os LEDs brancos ou outros que usam fósforo secundário seriam os mais lentos, geralmente chegando na região de 1 a 5 MHz, enquanto o padrão primário disponível no mercado Os LEDs (vermelho, azul, verde, infravermelho, UV etc.) são normalmente classificados com uma frequência de corte de 10 a 50 MHz (onda senoidal).
A frequência de corte é a frequência máxima na qual a emissão de luz cai para metade da intensidade inicial. Poucas folhas de dados de LED listam a frequência de corte, mas o tempo de subida e queda do LED é mais comum - infelizmente não para a folha de dados específica vinculada na pergunta.
Na prática, seria seguro completar com um décimo a frequência de corte para um pulso quadrado bem modelado, para que a comunicação de luz visível de 1 MHz seja muito razoável. Desde que os LEDs sejam SMD ou com comprimentos de cabo muito curtos, e a capacitância e a indutância do eletrodo de pista / componente do circuito sejam reduzidas ao mínimo, é possível acionar um LED a 1 MHz sem circuitos de acionamento complexos para modelagem de pulso.
Mais informações acadêmicas sobre o assunto de frequências de corte de LED podem ser encontradas aqui .
existe um sensor (fotorresistor, etc ...) com uma resolução de tempo tão boa para detectar LEDs piscando rapidamente?
Uma fotocélula CdS não seria adequada para detecção de luz de alta frequência: o tempo de subida + queda para células CdS comuns é da ordem de dezenas a centenas de milissegundos. Por exemplo, esta folha de dados escolhida aleatoriamente menciona o tempo de subida de 60 mS e o tempo de queda de 25 mS. Assim, a frequência mais alta que ele pode suportar é inferior a 11 Hertz.
Fotodiodos e fototransistores são opções preferidas para detectar pulsos de luz de alta velocidade em intensidade baixa a moderada (ou seja, a uma distância da fonte de LED). Esta folha de dados para o diodo PIN do BPW34 indica tempos de subida e descida de 100 nanossegundos cada, o que toleraria a sinalização de 5 MHz, portanto, mantendo uma margem de segurança, 1 MHz seria confortável.
Para velocidades de sinalização mais altas e menor intensidade de sinal, os fotodiodos de alta velocidade e caros de alta velocidade, como este, têm tempos de subida e descida de apenas 0,5 nanossegundos, permitindo um sinal de 1 GHz, muito além do que os LEDs padrão suportam.
Se a intensidade do sinal emitido puder ser alta o suficiente, como manter a fonte de LED e o sensor próximos um do outro ou usar lentes adequadas, e a largura de banda do sinal desejada não for muito ambiciosa, então um LED padrão de cor adequada será um sensor de luz adequado. Os LEDs funcionam bem como detectores de luz e seriam amplos para frequências de sinalização de centenas de KHz, talvez até MHz, dependendo do LED específico escolhido para emissor e sensor.
Um artigo interessante da Disney Research fala sobre esta aplicação específica: " Um sistema de comunicação de luz visível de LED para LED com sincronização baseada em software "
Uma correção Fotodiodos regulares de silício podem ser muito mais rápidos do que você imagina. O Thorlabs FDS010 thorlabs.com/thorproduct.cfm?partnumber=FDS010, por exemplo, possui tempos de subida e descida de 1 segundo e, portanto, pode ser usado em centenas de megahertz. Normalmente, os APDs são usados ​​não tanto pela velocidade como pela sensibilidade.
@WhatRoughBeast Notado e editado adequadamente. Obrigado.
— Anindo Ghosh 07/07
Eu nunca pensei em usar um LED como um detector de foto, mas isso é muito novo e interessante. Obrigado por esta resposta
@ David: Bem, um LED possui as partes essenciais de um fotodiodo: junção PN ou PIN opticamente acoplada ao ambiente.
Anindo já lhe deu excelentes respostas diretas, portanto, isso adiciona dois pontos colaterais.
Primeiro, você parece querer "ver" a comunicação, ou pelo menos visualmente ver o LED piscando. Isso não vai acontecer além de alguns 10s de Hz por causa da peristância da visão dos seus olhos. Seus olhos são muito mais lentos que os LEDs.
Segundo, como você não verá pulsos ou piscando a 1 KHz, talvez possa relaxar sua necessidade de sinalização de luz visível. A sinalização por LED geralmente é feita com LEDs IR por um bom motivo. Os LEDs IR geralmente requerem menos energia para o mesmo nível de luz ou podem lidar com pulsos de corrente mais altos. O nível de luz ambiente é geralmente mais baixo em IR. Também existem detectores de silicone adequados para detectar luz infravermelha. 940 nm é um comprimento de onda comum. Você encontrará LEDs e fotodiodos otimizados para isso.