ETC Embedded Technology Club 10. setkání

Podobné dokumenty
ETC Embedded Technology Club setkání 5, 3B zahájení třetího ročníku

ETC Embedded Technology Club setkání 6, 3B zahájení třetího ročníku

ETC Embedded Technology Club setkání 4 2B druhý ročník

ETC Embedded Technology Club setkání 4, 3B zahájení třetího ročníku

Kurs praktické elektroniky a kutění

ETC Embedded Technology Club 7. setkání

ETC Embedded Technology Club 6. setkání

1.3 Bipolární tranzistor

Fotodioda ve fotovodivostním a fotovoltaickém režimu OPTRON

Úvod, optické záření. Podkladový materiál k přednáškám A0M38OSE Obrazové senzory ČVUT- FEL, katedra měření, Jan Fischer, 2014

Úloha- Systém sběru dat, A4B38NVS, ČVUT - FEL,

Stopař pro začátečníky

Abstrakt. fotodioda a fototranzistor) a s jejich základními charakteristikami.

MĚŘENÍ Laboratorní cvičení z měření Měření optoelektronického vazebního členu, část

ETC Embedded Technology Club setkání 3, 3B zahájení třetího ročníku

2.POPIS MĚŘENÉHO PŘEDMĚTU Měřeným předmětem je v tomto případě nízkofrekvenční nevýkonový tranzistor KC 639. Mezní hodnoty jsou uvedeny v tabulce:

Manuální, technická a elektrozručnost

Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně

Zvyšování kvality výuky technických oborů

5. MĚŘENÍ TEPLOTY TERMOČLÁNKY

Typ UCE0 (V) IC (A) PCmax (W)

Charakteristiky optoelektronických součástek

Fotoelektrické snímače

Elektronické praktikum EPR1

Měřicí řetězec. měřicí zesilovač. převod na napětí a přizpůsobení rozsahu převodníku

Název: Tranzistorový zesilovač praktické zapojení, měření zesílení

1.1 Pokyny pro měření

I N V E S T I C E D O R O Z V O J E V Z D Ě L Á V Á N Í. výstup

popsat princip činnosti základních zapojení čidel napětí a proudu samostatně změřit zadanou úlohu

4. Optický senzor polohy, měření proudu fotodiody

Popis obvodu U2403B. Funkce integrovaného obvodu U2403B

FEKT VUT v Brně ESO / P5 / J.Boušek 3 FEKT VUT v Brně ESO / P5 / J.Boušek 4

Manuální, technická a elektrozručnost

11. Polovodičové diody

Úloha 5: Charakteristiky optoelektronických součástek

Kategorie M. Test. U všech výpočtů uvádějte použité vztahy včetně dosazení! 1 Sběrnice RS-485 se používá pro:

v Praze Senzorové systémy Sledování polohy slunce na obloze Ondřej Drbal 5. ročník, stud. sk. 9

STAVEBNÍ NÁVODY 1 pro činnost v elektro a radio kroužcích a klubech

ETC Embedded Technology Club 5. setkání

11. Odporový snímač teploty, měřicí systém a bezkontaktní teploměr

Fotoelektrické snímače

1 Jednoduchý reflexní přijímač pro střední vlny

Regulovatelný síťový adaptér NT 255

Operační zesilovač. Úloha A2: Úkoly: Nutné vstupní znalosti: Diagnostika a testování elektronických systémů

ELEKTRONIKA. Maturitní témata 2018/ L/01 POČÍTAČOVÉ A ZABEZPEČOVACÍ SYSTÉMY

Optoelektronické. snímače BOS 26K

Napájení mikroprocesorů. ČVUT- FEL, katedra měření, přednášející Jan Fischer. studenty zapsané v předmětu: A4B38NVS

PRAKTIKUM III. Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK. Název: Charakteristiky optoelektronických součástek

6. STUDIUM SOLÁRNÍHO ČLÁNKU

2.3 Elektrický proud v polovodičích

Ing. Milan Nechanický. Cvičení. SOUBOR PŘÍPRAV PRO 3. R. OBORU M/01 Elektrotechnika - Mechatronika. Monitorovací indikátor

+ U CC R C R B I C U BC I B U CE U BE I E R E I B + R B1 U C I - I B I U RB2 R B2

ELEKTRONICKÉ SOUČÁSTKY

Optoelektronické senzory. Optron Optický senzor Detektor spektrální koherence Senzory se CCD prvky Foveon systém

4.SCHÉMA ZAPOJENÍ +U CC 330Ω A Y

SEMESTRÁLNÍ PRÁCE Z PŘEDMĚTU NÁVRH A ANALÝZA ELEKTRONICKÝCH OBVODŮ

2. Pomocí Theveninova teorému zjednodušte zapojení na obrázku, vypočtěte hodnoty jeho prvků. U 1 =10 V, R 1 =1 kω, R 2 =2,2 kω.

Bipolární tranzistory

2-LC: Měření elektrických vlastností výkonových spínačů (I)

TECHNICKÁ DOKUMENTACE

Kroužek elektroniky

Projekt - Voltmetr. Přednáška 3 - část A3B38MMP, 2015 J. Fischer kat. měření, ČVUT - FEL, Praha. A3B38MMP, 2015, J.Fischer, kat. měření, ČVUT - FEL 1

Obrazové snímače a televizní kamery

Obrazové snímače a televizní kamery

Zvyšování kvality výuky technických oborů

Studium tranzistorového zesilovače

Snímač s funkcí učení (Teach In)

Optoelektronické. Použití. Vlastnosti

Elektronika pro informační technologie (IEL)

Integrovaná střední škola, Sokolnice 496

Laboratorní cvičení č.15. Název: Měření na optoelektronických prvcích. Zadání: Popis měřeného předmětu: Teoretický rozbor:

Měření základních vlastností logických IO TTL

Optické čidlo pro PC Václav Piskač, Brno 2011

Tel-30 Nabíjení kapacitoru konstantním proudem [V(C1), I(C1)] Start: Transient Tranzientní analýza ukazuje, jaké napětí vytvoří proud 5mA za 4ms na ka

Učební osnova vyučovacího předmětu elektronika Volitelný vyučovací předmět. Pojetí vyučovacího předmětu M/01 Strojírenství

1. Navrhněte a prakticky realizujte pomocí odporových a kapacitních dekáda derivační obvod se zadanou časovou konstantu: τ 2 = 320µs

2.POPIS MĚŘENÉHO PŘEDMĚTU Měřený předmětem jsou v tomto případě polovodičové diody, jejich údaje jsou uvedeny v tabulce:

Mikropočítačová vstupně/výstupní jednotka pro řízení tepelných modelů. Zdeněk Oborný

Návod k přípravku pro laboratorní cvičení v předmětu EO.

TRANZISTORY TRANZISTORY. Bipolární tranzistory. Ing. M. Bešta

TRANZISTOROVÝ ZESILOVAČ

ELEKTRONICKÝ ŽELEZNIČNÍ PŘEJEZD AŽD

Praktikum III - Optika

Návrh a analýza jednostupňového zesilovače

Číslicový Voltmetr s ICL7107

4. Vysvětlete mechanismus fotovodivosti. Jak závisí fotovodivost na dopadajícím světelném záření?

DIGITÁLNÍ UČEBNÍ MATERIÁL

ETC Embedded Technology Club setkání

PRAKTIKUM... Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK. Odevzdal dne: Seznam použité literatury 0 1. Celkem max.

Střední odborná škola a Střední odborné učiliště, Hustopeče, Masarykovo nám. 1

Zesilovače. Ing. M. Bešta

REGULOVANÝ STABILIZOVANÝ ZDROJ

Optoelektronické. snímače BOS 65K

Darlingtonovo zapojení

Obrázek 1: Schematická značka polovodičové diody. Obrázek 2: Vlevo dioda zapojená v propustném směru, vpravo dioda zapojená v závěrném směru

Praktikum II Elektřina a magnetismus

4. Z modové struktury emisního spektra laseru určete délku aktivní oblasti rezonátoru. Diskutujte,


Punčochář, J.: OPERAČNÍ ZESILOVAČE V ANALOGOVÝCH SYSTÉMECH 1

Řídící a regulační obvody fázové řízení tyristorů a triaků

Transkript:

ETC Embedded Technology Club 10. setkání 21.2. 2017 Katedra telekomunikací, Katedra měření, ČVUT- FEL, Praha doc. Ing. Jan Fischer, CSc. ETC club -10, 21.2.2017, ČVUT- FEL, Praha 1

Náplň Výklad: Fototranzistor, Laboratoř, experimenty: Pokračovat: Generace zvuku a signálu pomocí mbed Experimenty s fototranzistorem ETC club -10, 21.2.2017, ČVUT- FEL, Praha 2

Fototranzistor Fototranzistor fotocitlivý prvek Funkce obdobná jako tranzistor, avšak proud do báze je generován světlem ( fotoproud ) dopadajícím na PN přechod kolektor báze fungující jako fotodioda. Zesílení fotoproudu (foto)tranzistorem Některé fototranzistory (menšina) mají vyvedenu i bázi pak ve tmě mají chování stejné jako u normálního tranzistoru Fototranzistor PT204-6C, pouze dva vývody Kolektor a Emitor Čiré (průhledné) pouzdro, průměr 3 mm (vypadá jako LED) E e FT I ETC club -10, 21.2.2017, ČVUT- FEL, Praha 3

Fototranzistor charakteristiky I FOT je úměrný intenzitě ozáření E e Zesílení fotoproudu tranzistorem I C = h 21E. I FOT Charakteristiky fototranz. parametrem je intenzita ozáření E e FT z hlediska uživatele jako zdroj proudu řízený světlem Aby FT pracoval v lin. oblasti- řízení proudu světlem, musí být na něm napětí větší něž 0,5-1 V. prac. oblast PT 204 U CC = +3,3 V FT R 1 10 k U 1 ETC club -10, 21.2.2017, ČVUT- FEL, Praha 4

Fototranzistor, spektrální charakteristiky citlivosti Fototranzistor v čirém pouzdře citlivý na viditelné světlo a blízké infračervené záření (světlo vlnové délky 380 až 780 nm) Úprava citlivosti - infra filtr, zadržující viditelné složky záření (světlo). Jak se pozná použito tmavé pouzdro nepropouštějící světlo. Déle v textu označíme zkráceně jako Infra-fototranzistor PT204 čiré pouzdro BPV11F infra propusný filtr ETC club -10, 21.2.2017, ČVUT- FEL, Praha 5

Fototranzistor a jeho zapojení do obvodu Fototranzistor jako zdroj proudu, převod proudu na napětí pomocí rezistoru (Ohmův zákon). Realizace obvodu, který bude vyhodnocovat velikost okolního osvětlení, měřit pomocí voltmetru v F0 Lab Napájení z +3,3 V (Změnu osvětlení fototranzistoru realizovat zakrýváním ) PT 204 U nap = +3,3 V R 1 10 k (68 k) FT U 1 470 Ch1 F0 - Lab volt. ETC club -10, 21.2.2017, ČVUT- FEL, Praha 6

Zesílení proudu fototranzistoru Jednoduchá zapojení indikace osvětlení fototranzistoru s využitím pomocí LED; proud fototranzistoru je malý, téměř nerozsvítí LED U nap = +3,3 V PT 204 Zesílení proudu fototranzistoru proudovým zesilovačem s tranzistorem BC546 3,3 V 470 BC546 ETC club -10, 21.2.2017, ČVUT- FEL, Praha 7

Prahování signálu fototranzistoru Otevření tranzistoru BC546 podmínka- na bázi napětí U BE větší než 0,6 V I. R B = 0,6 V Velikostí R B nastavit práh Zkusit experimentálně! R b 3,3 V 470 BC546 U CE při I větším než 0,6 V/ R B začne téci proud tranzistorem BC546 3,3 V Logický vstup do procesoru při proudu I větším než prahová úroveň tranzistor sepne, nízká log. úroveň log. nula R B 68 k log. vstup STM32 470 BC546 Zkusit experimentálně! ETC club -10, 21.2.2017, ČVUT- FEL, Praha 8

Vložená informace doplňkový výklad pro samostudium Tranzistor BC546C má typickou hodnotu parametru h 21E = 400 600, tedy zesílení proudu bude stejné, cca 500x. Proud fototranzistoru LL-304PTC4B-1AD velikosti 1 ua po zesílení způsobí proud LED cca 0,5 ma, což způsobí znatelný svit LED. Pro proud fotor. 1 ua lze z grafu odhadnout E e1 = 0,0001 mw / cm 2 = 1 mw / m 2. To je malá intenzita ozáření, která je v normálně osvětlené místnosti vždy překročena. Pro zhasnutí LED se musí fototranzistor důkladně zakrýt. Takovýto senzor pro nás tedy má příliš velkou citlivost. Použití rezistoru R B způsobí, že až LED nebude svítit, pokud napětí na bázi BC546 bude menší než do napětí cca 0,6V. Tedy součin I. R B musí dosáhnout 0,6 V (Ohmův zákon). Volbou velikosti R B = 0,6 V/ I se nastaví práh proudu, pod kterým LED nebude svítit. Tedy např. použití R B = 10 k nastaví práh na 60 ua. Z grafu se odhadne a následným výpočte určí potřebná intenzita ozáření fototranzistoru jako E e2 = 60 ua x 0,5 (mw/m 2 ) /0,5 ma = 0,6 W / m 2, což je 600 x větší hodnota oproti E e1. Další nárůst proudu fototranzistoru, např. o 5-10 ua, způsobí nárůst proudu báze a následně i prudký nárůst zesíleného proudu kolektoru, čímž vzroste úbytek napětí na rezistoru 68 k. Tím poklesne napětí na kolektoru tranzistoru až na desetiny voltu tranzistor bude sepnut. Tento blok lze tedy využít jako zjednodušený jednoduchý dvouhodnotový snímač osvětlení a jeho výstup může být napojen na logický vstup mikrořadiče. Výpočty výše pro názornost využívají zjednodušené náhrady chování tranzistoru ETC club -10, 21.2.2017, ČVUT- FEL, Praha 9

Vložená informace doplňkový výklad pro samostudium Reakce na dotaz z lab. Pokud by se voltmetrem měřilo napětí U BE tranzistoru BC546 v závislosti na osvětlení, zjistilo by se, že roste lineárně do cca 600 mv a pak přestane růst, protože další nárůst proudu fototranzistoru způsobí pouze nárůst proudu báze BC546 a ne proudu rezistorem R B. Jedná se o zjednodušený přístup. Korektně by se musel zahrnout např. i parametr h 11E tranzistoru, což není náplní tohoto kursu. 3,3 V 470 BC546 R b U CE ETC club -10, 21.2.2017, ČVUT- FEL, Praha 10

Projekt - Kohout Realizujte obvod, který bude vyhodnocovat velikost okolního osvětlení a při jisté velikosti bude akusticky signalizovat ráno Projekt Kohout. Pokuste se generovat akustický signál alespoň vzdáleně podobný kokrhání kohouta. Způsob řešení: Pro snímání světla využít fototranzistor a prahování s BC546 a logický vstup, nebo měřit napětí na rezistoru ( bez dalšího tranzistoru) pomocí převodníku ADC a prahovat programově. V mbed využít třídu AnalogIn. ETC club -10, 21.2.2017, ČVUT- FEL, Praha 11

Součástky použité v ETC Výrobce Lucky Light LL-304PTC4B-1AD Fototranzistor, pouzdro čiré, průměr 3 mm kolektor označen ploškou na boku LL-304PTD4B-1A Fototranzistor- infra, pouzdro temné, průměr 3 mm kolektor označen ploškou na boku LL-503IRT2E-2AC IRED, infračerveně zářící dioda pouzdro průměr 5 mm, průhledné, modré, katoda označena ploškou, použít proud do 20 ma, typická hodnota napětí v předním směru U F = 1,2 V ETC club -10, 21.2.2017, ČVUT- FEL, Praha 12

Příště IRED - Infra dioda, Infra fototranzistor, optická závory, projekt Hlídací pes Reflexní snímač, projekt Couvací senzor, - proti odrazce nebo bílému papíru, příp. reflexní snímač na ofukovač rukou. ETC club -10, 21.2.2017, ČVUT- FEL, Praha 13