在新版的裁判系統(tǒng)中，增加了感光條對于車模通過進行檢測與計時。相比與原來的電磁感應方式，它具有一定的優(yōu)點：比如，檢測靈敏度高，對于外界的電磁干擾具有很強的免疫能力。而且由于是PCB定制，形狀固定，一致性好。但它對于環(huán)境光線急劇變化較為敏感，特別是周圍活動的人影變化也會誤觸發(fā)計時系統(tǒng)，這一點它又不如電磁感應穩(wěn)定。

因此在新版的競賽系統(tǒng)中兼容了這兩種傳感器以便應用到各自適合的場合。

下圖是一條焊接好的感光板，它應用了黃色LED對于光線比較敏感的特性來檢測車模通過時所帶來的光線變化。

下面是上述感光板的電路圖，將45個LED串聯(lián)之后連接在電源與三極管的基極之間。在有光照的情況下，LED會有一定的反向電流流過。當任何一支LED被車模遮擋，它的反相電流就會降低，這個變化的電流經(jīng)過三極管的放大之后，由Rc形成相應的變化電壓送到裁判系統(tǒng)檢測系統(tǒng)進行放大。

在實際的測試中，發(fā)現(xiàn)一個奇怪的現(xiàn)象。那就是感光板的不同位置的LED對于經(jīng)過的車模檢測靈敏度不同。越是靠近三極管的基極，靈敏度越高；遠離三極管的基極則靈敏度降低。

這就奇怪了，這些LED串聯(lián)在一起，任何一個所引起的電流變化對于三極管的基極電流影響都應該是相同的。為什么會有這樣的區(qū)別呢？這個現(xiàn)象開始的時候讓人百思不得其解。

下圖顯示了使用手在感光板上方快速通過，模擬車模經(jīng)過時對于感光板的遮擋。

通過示波器觀察三極管輸出電壓放大后的波形，對比在感光板不同位置所產(chǎn)生的電壓變化情況。

下圖顯示了原理三極管基極的LED被遮擋所產(chǎn)生的電壓變化，會看到電壓有比較緩慢的上升沿和下降沿。

下圖顯示了靠近三極管基極LED被遮擋時，電流變化波形，可以看到它對應的波形變化則是非常迅速。

正是由于感光板不同位置LED被遮擋所引起三極管電流波形變化速度不同，就會使得檢測靈敏度有很大差別?？拷龢O管基極的LED引起電流變化速度快，則靈敏度高；原理三極管基極的LED引起電流變化速度慢，則靈敏度降低。特別是對于快速通過的車模，如果速度很快，緩慢變化的電流就有可能無法響應。

那么問題來了，為什么不同位置的LED所引起電流變化的速度不同呢？

這就需要考慮到電路中的分布的寄生電容所帶來的影響了。在感光板的背面，鋪設有地線層，它可有效的降低周圍電磁場對于電路板的影響。但這層地線也給電路帶來了很多寄生電容。如下圖中紅色電路所顯示的寄生電容，是每個LED以及相關的引線與背面的底層之間的電容。

通過上圖可以明顯的看出，不同位置上的LED所引起的電流變化信號，達到三極管基極的電路不同。遠離三極管基極LED所引起的電流變化信號需要通過很多級的寄生電容的低通濾波才能夠達到三極管的基極，因此引起輸出放大信號就會比較緩慢。反之，靠近三極管基極的LED所引起的變化電流信號引起三極管的放大信號就非常快。

問題到此為止，應該是找到了原因。那么怎么來驗證這個解釋？如何改進電路呢？

一種簡單的方法就是把原來的單條LED串聯(lián)支路改成拆解成若干并聯(lián)的支路，這樣可以有效縮短每個LED所產(chǎn)生的電流變化到三極管基極的距離，進而可以提高整個電路相應速度。如下圖所示。

當然，這種并聯(lián)也會帶來一定的代價，那就是其中任何一個支路所產(chǎn)生的電流變化信號除了會影響三極管基極電流之外，也會由于其它電路的分流而減少，從而降低整個輸出信號的幅度。所以將LED串聯(lián)分解成若干支路的數(shù)量也不能夠太多。

下面是通過飛線將原來的單個LED串聯(lián)支路拆成三個并聯(lián)支路。測試一下感光電路板的性能。

通過實際測試，可以看到這三段LED檢測輸出信號的速度都基本一致了，而且不同部分的LED之間差異變得更小，整個感光板的靈敏度都得到了提高。

有的時候，這些看不到寄生電容所帶來的麻煩實際上更加的詭秘。吃一塹，長一智，碰到的問題越多，經(jīng)驗也就越豐富。