Hlavní navigace

Názor k článku Multispektrální světelný senzor pro Arduino: vlastnosti použitých LED od anonym - 1. Ze staré elektroniky člověk vydoluje podivuhodné poklady....

  • 6. 1. 2021 10:51

    bez přezdívky

    1. Ze staré elektroniky člověk vydoluje podivuhodné poklady. Pojem "trashtronics" se mi líbí, řadím si ho vedle moderních konceptů upcyclingu a freeganství. Jen nezapomeňme na cenu času investovaného nejen do odpájení, ale i do případného debuggingu objevených součástek s nedefinovanou historií.

    2. Bipolární tranzistor je opravdu "lepší dioda než běžná dioda", pokud jde o svodový proud v propustném i závěrném směru.

    (Proč? Je to zřejmě dáno malou tloušťkou báze, která je podle mé představy za nulového napětí ve skoro celém objemu "vyžrána" z obou stran ochuzenými oblastmi z C-B a B-E přechodů. Pro záporná a malá kladná napětí do zlomků voltu je jen z báze vodivá jen velmi malá část blízko metalického kontaktu - díky tomu je minimalizován jak svodový proud, tak zotavovací doba a parazitní kapacita. Pro větší kladná napětí se postupně aktivuje celá plocha bázové oblasti a tranzistor díky tomu netrpí velkými ohmickými ztrátami. Jestli se v téhle úvaze pletu, opravte mne.)

    3. Pozor na to, že přechod B-E je silněji dopovaný, takže u něj nastane lavinový průraz už kolem 5-10V v závěrném směru. Přechod B-C jde s výhodou používat jako diodu až do pracovního napětí tranzistoru a není tam pokud vím žádný háček.

    4. S obyčejným tranzistorem (C945 B-E) v propustném směru a s unipolárním operačním zesilovačem o malém vstupním proudu (LMC662) můžete za pár korun postavit logaritmující ampérmetr měřící v rozsahu 300 fA - 300 mA, tedy přes dvanáct řádů. Je možné, že i některé křemíkové tranzistory budou mít svodový proud jen 3 fA, ale to se nám ani v práci naměřit zatím nepodařilo a bude s tím hodně cvičit teplota.

    Uvedených 300 fA samozřejmě není absolutní limit pro měřáky malých proudů, co se dá levně ubastlit, jen je nutno nahradit křemík polovodiči se širším zakázaným pásem. Sestavil jsem po delším výzkumu logaritmující zpětnou vazbu z 1× UV-A LED v sérii s 2× IR LED a 1× Schottkyho diodou, což umožňuje spolehlivě měřit od 7 fA a zajišťuje to dost netriviální tepelnou kompenzaci. Více detailů na vyžádání.

    5. Autor správně uvádí Shockleyovu diodovou rovnici. Je ale zavádějící bez dalšího předpokládat, že faktor ideality n závisí jen na "chemii" přechodu. I u křemíkové diody záleží hodně na tloušťce závěrné vrstvy (dáno dopováním), mírně na teplotě a často bohužel i na samotném proudu (rekombinace může nastávat na krystalových defektech, na elektronech+děrách v závěrné oblasti a/nebo na majoritních el/ď mimo závěrnou oblast). Převažující rekombinační mechanismus nejde vymyslet z hlavy a v datasheetu to nepíšou; například pro 1N4936 je n≈1, ale pro 1N4148 je n≈2. Pokusím se dodat data později.

    Pro účely (polo)přesného měření malých proudů je každopádně třeba dobře pochopit a dobře kalibrovat I-V křivku konkrétní diody! Více detailů na http://ecee.colorado.edu/~bart/book/book/chapter4/ch4_4.htm#4_4_5