Měříme světelnou intenzitu

Fotodioda

Pro měření osvětlení či světelné intenzity se mi velice osvědčilo využívat fotodiodu Tesla 1PP75. Hradlové napětí na fotodiodě úměrné osvětlení je poměrně malé (cca 0,5 V), proto jsem chtěl k diodě připojit operační zesilovač. Přímo v datovém listu operačního zesilovače LM108 jsem nalezl následující zapojení. Ve školních podmínkách zapojení napájím školním zdrojem BK125 (±15 V). Výstupní napětí úměrné osvitu fotodiody lze zobrazovat přímo na demonstračním voltmetru.

Další zapojení jsem nalezl v publikaci: Hábovčík P. – Lasery a fotodetektory (vyd. ALFA Bratislava, 1989). První zapojení je pro lineární režim.

Odpor R₁ je zátěží fotodiody, odpor R₂ je možné vyloučit pokud fotoproud dosahuje dostatečně velké hodnoty.

U_{výst} = R_{1} \cdot (I_{Φ} + I_{D})

Rychlost obvodu je ohraničena časovou konstantou danou R₁ a jeho parazitní kapacitou.

Druhé zapojení je pro logaritmický režim. Odpor zátěže nesmí být menší než 10 MΩ. Jestliže je na vstupu použitý tranzistor FET, podmínku lehce splníme zapojením dle následujícího obrázku.

U_{výst =} (1 + \frac{R_{1}}{R_{2}}) \cdot (\frac{k \cdot T}{e}) \cdot \ln (1 + I_{Φ} \cdot I_{D})

Rychlost zesilovače je však v tomto případě dosti malá asi 0,1 s.