¿La forma más rápida de hacer la modulación de encendido/apagado de un LED?

Question

Necesito modular un LED de forma rápida (rango de varios megahercios) de encendido y apagado. Es un LED de alta potencia. He tenido algunos problemas para localizar algún método conocido para hacer esto. Simplemente conmutando el voltaje con un FET se enciende el LED rápidamente pero el tiempo de caída se resiente, y para resolver eso, supongo que hay algunas soluciones diferentes, por ejemplo tal vez conmutando en una polarización inversa por un corto tiempo? ¿Alguna idea?

Creo que el problema subyacente de la desconexión es que los portadores de carga hacen que la unión p-n actúe un poco como un inductor en el sentido de que la corriente continuará durante un corto tiempo después de apagar el gradiente de tensión, pero no he encontrado ninguna referencia sobre esto.

Sé que un diodo láser puede ser modulado mucho más rápido.

EDIT: ya que esta pregunta tiene un montón de vistas, permítanme añadir algo de contexto - la aplicación para esto era una cámara 3D utilizando un sensor CMOS de tiempo de vuelo. Básicamente, se envía luz, ésta rebota en la escena que se va a fotografiar, y el sensor de imagen puede discernir la diferencia de fase entre la luz enviada y la luz recibida. Una modulación más rápida y profunda significa una mejor resolución y menos ruido en la imagen 3D. En esta aplicación concreta, la velocidad de modulación deseada era de 20 MHz.

Answer 1

Si intentas enviar datos de esta manera, no intentes modularlo al 0%-100%. Ve al 10%-90%, esto será mucho más rápido.

Para apagarlo rápidamente, se necesitan 2 transistores en configuración push-pull, PNP+NPN o N-MOSFET + P-MOSFET, de modo que en estado 'off' el LED esté en cortocircuito a tierra. Lograr una alta velocidad con un BJT sería más fácil.

Si necesitas pasar de 1-5Mhz, tendrás que añadir diodos Schottky antisaturación.

Otra cosa que se puede probar es un circuito puente de 4 BJT's - eliminará la carga restante en el LED aún más rápido (ya que el LED estará sesgado inversamente en estado apagado), pero no lo he probado. Algunos LEDs podrían morir si están demasiado polarizados en sentido inverso.

Answer 2

Los propios LEDs tardan un poco en apagarse, pero creo que unos pocos MHz son posibles.

Parece que tu problema es el tiempo de apagado del transistor utilizado para conmutar el LED. Intenta conducir el LED desde el emisor en lugar del colector. La salida lógica conduce la base del NPN directamente, el colector está conectado a la alimentación, el emisor a la resistencia, luego al LED y después a tierra. Como el transistor nunca se satura, debería apagarse rápidamente. La base está siendo forzada activamente a un voltaje bajo, lo que también debería ayudar a apagarlo rápidamente.

Answer 3

Hay un circuito sencillo para la conmutación rápida de los LED en este sitio web. http://www.fiber-optics.info/articles/light-emitting_diode_led No lo he probado, pero estoy trabajando en el mismo problema. necesita más rápido apagar el tiempo después de funcionamiento continuo

Answer 4

¿Ha pensado en utilizar un "controlador de transistor" para accionar su LED? (¿O tal vez ha considerado utilizar un "controlador de transistor" de la forma en que fue concebido, para accionar un transistor - que luego acciona su LED)?

Me refiero a dispositivos como el Microchip MCP14628, el Texas Instruments TPS28226, etc., disponibles en mi sitios web de suministros electrónicos que, según la hoja de datos, pueden conmutar una carga altamente capacitiva en 10 ns. (Es de esperar que su LED sea mucho menos capacitivo y que esos chips puedan conmutar más rápido).

p.d.: en la hoja de datos de cada transistor se da un número muy llamativo de "potencia máxima". Esa cifra sólo es válida para pulsos muy cortos. Los LEDs suelen tener una "potencia de pico" similar, unas 4 veces superior a la potencia continua. He oído que la mayoría de los comunicación óptica Los sistemas se diseñan cuidadosamente para que el sistema encienda el LED o el láser como máximo una o dos veces antes de apagarlo y dejar que se enfríe, como en el caso de la codificación de uno de dos aka Código de Manchester y una de cuatro codificaciones aka PPM .

He oído rumores de que algunos IrDA Los dispositivos pueden comunicarse a 16 Mbit/s, 96 Mbit/s o 1 Gbit/s. ¿Se parece lo suficiente a lo que quieres hacer como para comprar algo de la estantería? ¿O tal vez comprar algo de la estantería, abrirlo y hacer modificaciones relativamente pequeñas?

Answer 5

No sé cuál es su aplicación, pero ¿podría ser interesante/útil esta gama de controladores LED de alta luminosidad?

http://www.maxim-ic.com/datasheet/index.mvp/id/5274

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