Solar cel lichtmodulatie nabootsen met signal generator

Ha soundondisc,

Ik ga er even vanuit dat je een fotocel bedoeld dit om verwarring te voorkomen met zonnecel van vandaag de dag
Verder zou je een aantal versterkers willen testen op lineaire vervorming, niet lineaire vervorming en misschien het ruis getal.
Vraag welke meetinstrumenten heb je tot je beschikking?

Groet Henk.

Deze worden dan idealiter gezien als leveranciers van een stroom

Ze zijn dus ongeveer een stroombron, en hebben dus een hoge inwendige weerstand.

Als je een gewone signaalgenerator neemt, en in serie met de uitgang een weerstand van een megaohm zet, benader je heel aardig een fotocel.
Iedere volt ingestelde waarde wordt zo een microampère uitgangsstroom.
Eventueel kun je parallel over de weerstand ingang nog een condensatortje schakelen met de waarde van de interne capaciteit van de fotocel, als je die kent.

Ik denk dat je die condensator moet schalen op de openklemspanning van je fotocel, toch?

Zou het? Ik denk dat van een echte fotocel de capaciteit constant bleef bij wisselende modulatie van het licht.
Wel zou een fotocel met een grotere oppervlakte een grotere capaciteit vertonen dat een met een kleinere oppervlakte, natuurlijk. Als hij tegelijk ook meer spanning zou leveren, dan bedoel je dat, denk ik.

Het zal trouwens waarschijnlijk weinig uitmaken, omdat de ingangsweerstand van de versterker eraan parallel komt, en dié is laag. Het zou meer voor de volledigheid zijn, als er ook met andere schakelingen geëxperimenteerd zou gaan worden.

Veel dank aan allen die op mijn oproep hebben gereageerd! Het lijkt me noodzakelijk dat ik de definitie van de solar cell zoals aangegeven in de vraag nog even accentueer. Het gaat dus om een solar cel, een Si photovoltaische cel,in zeer klein formaat, in principe gelijk aan Uw dakpaneel eenheden, die gebruikt wordt bij het uitlezen van het gemoduleerde lichtsignaal van cinema film met optische geluidsregistratie.
Een fotocel is iets anders. Deze werd vroeger gebruikt en berust op een compleet ander principe waarbij in een vacuum electronenbuis met anode voorspanning de door licht vrijgekomen electronen in het hoog-ohmige systeem een (audio-) wisselspanning opwekken.Andere toepassingen van de fotocel zijn er plenty, zoals bijvoorbeeld bij stralings detectors.
Op het internet zijn er solarcel "vervangingsschema's"te vinden die met Ri en C van de solar cel rekening houden, maar iets voor mijn doel is niet te vinden. Ik heb een goede signal generator en verder de gebruikelijke scope
en universele apparatuur. Geen micro-ampere meter.

Heb voor de aardigheid nog een plaatje gevonden van een Siemens Klangfilm optische geluidskop, die ik ooit heb omgebouwd naar een stereo solar cel
configuratie. Het gemoduleerde signaal van deze 2 cellen gaat dan naar de voorversterkers, zoals eerder beschreven.
Links onder ziet U het lichtstreepje wat op de film geprojecteerd wordt en direct daar achter door de linker en rechter solarcel wordt uitgelezen. Het streepjesbeeld op het filmvlak is natuurlijk uiterst scherp zodat het beeld op 0,5mm erachter (op de cellen) natuurlijk uit focus is; maar dit terzijde.....

Ha soundondisc,

Duidelijk verhaal ik ben aan het kijken voor een model ik heb dit als eerste orde benadering omdat de licht straal gemoduleerd is zal er wat capaciteit bijkomen.

macromodel zonnecel.odt

Uiteindelijk is een nauwkeurig model alleen mogelijk als de eigenschappen van de gebruikte PV bekend zijn.
Nu moet ik wel zeggen dat dit in uw situatie iets overdreven is.
Voor het kiezen van de versterker zal een OTA ( transconductance versteker) een goede keuze zijn denk aan LM13700 van TI maar er zijn uiteraard meer fabrikanten.
Het meten van het dynamisch bereik doe ik met een zogenaamde staircase en na de DUT een differentieel filter op deze manier kan je gelijk de niet lineariteit zichtbaar maken.
Maar ook een zaagtand is goed bruikbaar.

Groet Henk.

Hi Henk,
Het gaat hier dus om het vergelijken van 2 versterkers. Één is een trans-impedance inverting op-amp exemplaar (LF353), met vreemd genoeg toch nog een Ri van 330 Ohm in het schema en de tweede is een balanced input design (Dolby Cat.240A) die echter de solar cel Ohms belast (voltage amplification) wat in principe niet ideaal is. Het blijkt bij proefopstelling dat er een licht audio kwaliteitsverschil is tussen deze twee, vreemd genoeg iets ten gunste van de laatste preamp. Zodoende zou ik graag eens e.e.a elementair willen kunnen laten werken op de bank voor nader onderzoek. Via de projectie apparatuur kan ik wel pink noise zichtbaar maken (is essentieel voor de toepassing) op mijn terts-analyser, maar daar heb ik op de bank niks aan.
Hieronder plaatje waarbij de Cat 240A tijdelijk de door mij normaal gebruikte unit vervangt.

Ha soundondisc,

De gekozen op-amp is goed te gebruiken geen probleem.
Om mee te denken met je schakeling kan je een schema laten zien.
Ik heb al een en ander ingevoerd in de simulator maar dit komt denk ik niet overeen met de schakeling welke u gebruik.
In mijn ontwerp voor de low noise versterker gebruik ik stroom terugkoppeling dus geen weerstand maar een condensator dit voor de ruis is hier niet van belang de gemoduleerde lichtbron is veel slechter in SNR als de OTA dus geen probleem van maken.
Ik ga eind van de week de test opstelling opbouwen is altijd een heel gedoe zelfs voor zo'n simpel versterkertje als je diverse parameters goed wil meten.
Kijk maar of u het ontwerpje kan uploaden dan voor ik het in en bouw even mee voor de metingen.

Groet Henk.

Hi Henk,
Wel, ik ben zéér blij dat je mij hiermee wil helpen. Het gebruikte schema is eigenlijk een kopie van een U.S.(Kintek) design uit de seventies.
Er is een curieuze schakeling toegepast ter instelling van het standaard referentie niveau (zgn. Dolby level) van beide kanalen. Normaal is dat altijd met een "gain" instelling voor het Li. en Re. kanaal, maar hier heeft een designer een hele andere, wat vreemde keuze gemaakt en het bovenstaande uitgevoerd als totale versterking & balans.... Ik heb geen idee waarom dit zo is gedaan. Lijkt nogal fancy en het werkt, maar of het nadelen heeft ontgaat mij. Begrijp die schakeling ook niet. Verder is er een hoog-op regeling (verderop) waarmee je de HF afval van het geluidsoptiek kan rechttrekken voor rechte weergave tot 12kC. Dit is goed gedaan met een "rollend" kantelpunt, zodat de ophaal (standaard steilheid afval!) precies op het juiste punt kan worden ingesteld om alles recht te krijgen. Maar dat is iets verderop. Ik ga het originele U.S.Kintek schema hierbij doen, plus de uitvoering zoals we het nu hier hebben, plus een plaatje van de voorversterker die we in 1993 geconcipieerd hebben. Dit alleen voor de aardigheid! Ziet er wel netjes uit vind ik.
Wordt vervolgd.....
Rob.

Jammer dat na de laatste gegevens de respons is stil gevallen. Hoop dat er nog een vervolg komt op de gestelde vragen...!

Ha soundondisc,

Ja zeker wel ik heb afgelopen week de LF353 binnen gekregen ik heb zelf de LM13700 zoals ik al vermelde.
Dus ik pak de draad weer op.

Groet Henk.

Dat is een fantastisch bericht op een sombere Zondagmiddag! We kijken uit naar de nadere ontwikkelingen!
Rob.

Ik weet niet waar je op wacht. Ik heb de openingspost nog eens gelezen, en heb toen even zitten rekenen, en geconstateerd dat de door FET geopperde oplossing gewoon prima zal voldoen.