Fotodioden - Solarzellen im Miniformat
Materialbedarf
| Anz. | Bezeichnung | Datenblatt |
| 1 | Batterie/Spannungsquelle 9V | |
| 3 | Transistor BC548C (BC546C-BC550C) |
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| 1 | Fotodiode BP104 |
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| 1 | Widerstand 470 Ohm | |
| 1 | Widerstand 10 kOhm | |
| 1 | Widerstand 47 kOhm | |
| 1 | Widerstand 100 kOhm | |
| 1 | Standard-Leuchtdiode 3mm oder 5mm |
3mm,
5mm |
| 1 | Multimeter |
Grundlagen
Neben LDRs und Fototransistoren gibt es noch ein weiteres Bauteil um Lichtstärken und Signale zu empfangen. Es ist die Fotodiode. Im Grunde ist die Fotodiode eine normale Diode die man den Lichtschutz weggenommen hat. Hierdurch ändern sich die elektrischen Eigenschaften der Fotodiode.
 Die
Fotodiode findet sich in einem kleinen Gehäuse. Die BP104, die hier
Anwendung findet, hat ein Gehäuse aus dunklem Rauchglas. Dieses filtert
das Tageslicht heraus und ist somit speziell für den Empfang von
Infrarot-Signalen vorgesehen.Um die Polarität zu bestimmen besitzt dieser Typ eine kleine Nase an einem Anschlussdraht. Dieser kennzeichnet die Kathode. |
Die Fotodiode als Solarzelle
Eine besondere Eigenschaft von Fotodioden ist es, dass diese Strom erzeugen können. Dies sind zwar nur einige µA aber dies reicht aus um z.B. ein Drehspulmesswerk anzusteuern. Somit hat man ein einfaches Lichtstärkemessgerät.
 Um
dies einmal zu testen, nehmen wir ein Multimeter und messen damit, im
µA-Bereich des Multimeters, den erzeugten Strom der Fotodiode. Dieser
bewegt sich bei normalen Tageslicht bei einigen µA. Dies kommt daher,
dass die BP104 hauptsächlich auf Infrarotlicht reagiert. Halten wir die
Fotodiode gegen eine leuchtende Ir-Leuchtdiode, steigt der Strom massiv
an. |
 Es
ist vielleicht schon aufgefallen, dass bei der letzten Messung die
Fotodiode in Sperrrichtung betrieben. Schaltet man die Diode in
Durchlassrichtung, verhält sich die Fotodiode ähnlich wie eine normale
Diode. Dies kann mit dem Multimeter leicht überprüft werden.Wer einen Diodenmessbereich besitzt und damit die Durchlassspannung an der Diode misst, wundert sich vielleicht, dass hier nicht die typischen 0,6-0,7V angezeigt werden. Da die Fotodiode auch ein wenig Spannung erzeugt, der der Messspannung entgegengesetzt ist, reduziert sich die Durchlassspannung ein wenig. |
Die Fotodiode in der Praxis
 Die
Spannung, die eine Fotodiode abgibt, muss man das Signal um einiges
verstärken, damit wir verwertbare Informationen erhalten. Dies wird hier
mit der nebenstehende Verstärkerschaltung gemacht.Nach der Inbetriebnahme kann man z.B. mit einer Fernbedienung die Fotodiode beleuchten. Die Leuchtdiode flackert dann im Takt der IR-Signale der Fernbedienung. |