www.mikrocontroller.net

Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Laser modulieren


Autor: Guenter B. (gbl)
Datum:
Angehängte Dateien:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo

Ich habe mir im Baumarkt einen Laser für 5 Euro gekauft.
(War in einer Wasserwaage eingepackt ;-) )
Ich wollte mir mit dem Gerät eine Lichtschranke bauen.

Ich frage mich jetzt, wie ich den Laser am besten modulieren kann.
(Habe den Schaltplan mitgepostet.)
Wie gefährlich ist so ein Laser wirklich (Laserkategorie IIA) ?
Ich wollte die Lichtschranke 20 cm über dem Boden montieren.
Kann ich als Empfänger einen handelsüblichen Fototransistor benutzen ?


Gruß

Günter

Autor: Hauke Radtki (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Also bei mir hats mit nem normalen LDR funktioniert mussts halt
ausprobieren. Ich hatte zum testen so nen simplen roten taschenlaser.

Autor: Guenter B. (gbl)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Wie groß war die Reichweite ?

Hast du den Laser moduliert ?

Ich hatte gedacht den Laser mit ca 10khz zu modulieren um die
Reichweite zu erhöhen. Ich brauche ungefähr 20 Meter bei Tageslicht.

Autor: Guenter B. (gbl)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ich habe zum Modulieren einen NPN-Transistor eingebaut.
Kollektor an den Punkt zwischen den beiden vorhandenen Transistoren,
Emitter an Masse. ca 3 Khz Taktfrequenz.
Leider hat der Laser jetzt seine volle Leistung verloren und der Punkt
ist wesentlich schwächer, auch wenn ich den Transistor wieder abklemme
und den Laser wie er Orginal beschaltet war betreibe.
Kann es sein, dass der Laser keine Modulation verträgt ?

Autor: pumpkin (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
so wie ich das sehe machst du da - wenn überhaupt - ne AM. was soll das
bringen?

pumpkin

Autor: Guenter B. (gbl)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Was meinst du mit AM ? Amplitudenmodulation ?

Ich möchte eine Lichtschranke bauen, die auch bei Tageslicht
funktioniert. Dazu möchte ich die Laserdiode mit einer gewissen
(Rechteck-)Frequenz takten, um das Signal auf der Empfängerseite per
Filter besser erkennen zu können.

Der Schaltplan stellt die orginale Beschaltung des Wasserwaagenlasers
dar. Soweit ich das erkennen kann, scheint es sich um eine
Konstantstromquelle zu handeln.

Jetzt frage ich mich, wieso der Laser im Orginalzustand wesentlich
schwächer leuchtet, als vor meinen Experimenten.

Autor: StefanKM (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo.

Mit der Laserklasse mußt du aufpassen. Du kannst theoretisch mit einen
handelsüblichen Taschenlaser (normalerweise Klasse 1 und CW) mit einer
Impulsansteuerung und der richtigen Quelle locker einen Laser der
Klasse 3b erzeugen. Und der ist nicht gerade ungefährlich für die
Augen. Ob das Lasermodul das für längere Zeit mitmacht, sei mal dahin
gestellt.

Autor: Olaf (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Lesst euch doch mal das hier durch:

http://www.repairfaq.org/sam/lasersam.htm

Und ja, man macht Laser kaputt wenn man sie falsch betreibt!

Olaf

Autor: Guenter B. (gbl)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo,

wie kann ich die Leistung erhöhen, wenn ich lediglich durch das Sperren
des ansteuerenden Transistors den Laser kurzfristig stromlos schalte ?
Die Schaltung auf dem Schaltplan ist die orginal Schaltung des Lasers,
den ich durch Messen und Leiterbahnverfolgung erstellt habe.

Autor: StefanKM (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Das mit der erhöhten Leistung das war ja auch nur theoretisch gemeint.

Autor: TOM (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Wenn du Amplitudenmodulierst, kann der Laser doch nicht mehr die volle
Leistung haben. Die ist dann vom Tastverhältnis deines
Modulationssignals abhängig.

Gruß

Thomas

Autor: Guenter B. (gbl)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Richtig, er nimmt dann auch je nach Tastverhältnis im Mittel wesentlich
weniger Strom auf. Ich hatte jetzt den externen Transistor wieder
entfernt und die Schaltung somit wieder in den Orginalzustand versetzt,
trotzdem leuchtet der Laser jetzt wesentlich schwächer als vorher.
Die Gesamtstromaufnahme der Schaltung (20mA) und auch der
Spannungsabfall an der Laserdiode (2,25V) sind gleich geblieben.
Kann es sein, dass die Laserdiode das ständige Ein und Ausschalten
nicht  verträgt bzw vertragen hat?

Autor: pumpkin (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
achso, du beschickst deinen transi mit rechtecken. ich hab es zuerst so
verstanden, dass du mit nem cosinus AM machen willst --> unsinn. dann
ist natürlich fraglich, ob dein laser es gerne hat, ständig an- und
ausgeschaltet zu werden. zudem sehe ich, dass du einen AP hast. wieviel
fliesst durch den laser, wenn du den transi sperrst (nulldurchgang basis
rechtecksignal)?

pumpkin

Autor: Guenter B. (gbl)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Habe ich noch nicht gemessen.
Ich vermute mal, wenn ich die Basis des Endstufentransistors auf Masse
ziehe, dürfte kein Strom durch die Laserdiode fließen, da der
Endstufentransistor dann ja sperrt. Im umgekehrten Fall dürfte der die
Laserdiode wie es ab Werk gedacht war mit dem normalen Arbeitsstrom
versorgt werden.

Ich messe das zur Sicherheit aber nocheinmal nach.

Autor: Christoph Kessler (db1uq) (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
ein rein mechanischer Zerhacker mit Flügelrad kommt nicht infrage?

Autor: Guenter B. (gbl)
Datum:
Angehängte Dateien:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Rechtecksignal High -> Zusatztransistor leitet -> Endstufentransistor
sperrt -> Gesamtstrom ca 2mA (Ich denke mal durch die anderen
Bauteile)

Rechtecksignal Low -> Zusatztransistor sperrt -> Endstufentransistor
leitet -> Gesamtstrom ca 20mA (Wie orginal)

siehe auch Schaltplan2.jpg

@Christoph,
daran gedacht hatte ich schon. Sozusagen als Workaround.
Allerdings konnte ich mich von dieser Variante noch nicht überzeugen.

@all,

ich hatte eher gedacht durch das Rechtecksignal würde die Laserdiode
länger als kürzer leben, schliesslich ist sie dadurch ja weniger an und
einem Halbleiter sollte das Ganze ja nichts ausmachen. (Dachte ich)

Autor: karadur (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo

wenn du die Lebensdauer deines Lasers erhalten willst dann ersetze den
18R Widerstand durch einen R bei dem der Laser noch nicht leuchtet.
Mit einem Transistor dann einen R parallel schalten damit der
Widerstand wieder auf 18R kommt.

Bei kommerziellen Lasermodulatoren wird ein geschalteter Stromspiegel
verwendet bei dem durch den Laser immer ein gewisser Biasstrom fließt.

Autor: karadur (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Nachtrag

schau dir mal diese Seite
an:http://pdfserv.maxim-ic.com/en/an/AN1811.pdf

Autor: AxelR. (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Beim Durchsteuern "deines" Zusatztransistors sperrt zwar der
Treibertransistor, allerdings fliess nun durch den 18R Widerstand auch
kein Strom mehr. Der PNP steuert nun voll durch und lädt den
Kondensator durch die steigende U_be stärker auf. Die Regelung versucht
also den Strom durch den 18R ja aufrechtzuerhalten. prinzipiell ok. Das
Du dafür sorgst, das der Strom sinkt und nicht der Laser schuld daran
ist, "Weiss" deine Schaltung ja nicht. Ist ja auch noch nicht so
schlimm.
Wenn Du aber nun deinen Transistor wieder sperrst, muss die Regelung
auf diese schnelle Änderung Einfluß nehmen. Für schnelle
Stromänderungen ist sie aber nicht ausgelegt. Der kleine Kondensator
dämpft das System. Für einen kurzen, sehr kurzen Moment fliesst daher
ein sehr hoher Strom durch den Laser, bis sich der Kondensator wieder
auf seinen "alten" Wert umgeladen hat und sich ein Gleichgewicht
einstellt. Dieser kurze Überschwinger reicht aber allemale aus, deinen
Laser zu killen.
Besser ist die andere Richtung, also den 120K mit einem PNP
überbrücken, diesen PNP mit einem NPN ansteuern.
Mein Lasermodul ist auch Schrott...

Man kann das ganze auch wissenschaftlich erklären, sicher...

Viele Grüße
AxelR.

Autor: Guenter B. (gbl)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
>>>Mein Lasermodul ist auch Schrott...

@AxelR
Wie darf ich das verstehen ? Hast Du die Schaltung nachgebaut? ;-)

@all
Eure Ausführungen geben mir Mut zur Hoffnung, dass meine fehlerhafte
Ansteuerung Schuld ist und nicht die Laserdiode.
(Habe schon die nächste Wasserwaage zerlegt :-), diesmal aber so, dass
man den Rest des Werkzeugs noch benutzen kann.)

Brauche ich diese Konstantstromquelle überhaupt ?
Ich denke, die ist eh nur da um die Stromversorgung auch bei schwächer
werdenden Batterien konstant zu halten.


  + -----Laser-----R1------R2-------| -

Würde oben stehende Schaltung nicht ausreichen, wenn ich parallel zu R2
einen NPN-Transistor schalte und R1 so groß wähle, dass im
"schlimmsten" Fall weniger als 20mA durch den Laser fliessen ?
R2 würde dann für den eventuell benötigten Biasstrom sorgen.

Autor: karadur (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo

ohne Stromquelle kann es passieren das der Laser gar nicht als Laser
sondern nur als LED arbeitet.
Den Fehler habe ich vor Jahren auch gemacht als ich einen Laser durch
AM modulieren wollte. Mit schnellen Photodioden haben wir dann
festgestellt das der Laser gewaltig gerauscht hat wenn nicht ein
Mindeststrom fließt. Dieser Strom streut gewaltig.
Wir haben das Problem dann mit einer geschalteten Stromquelle und PWM
gelößt.

Autor: Sebastian B. (lufti)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Irgendwie hab ich da was falsch verstanden! kopfkratz
Wieso Amplituden Modulation und nicht Frequenzmodulation?

Sebastian

Autor: Guenter B. (gbl)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ich möchte eine Lichtschranke einfach aber mit hoher Reichweite bauen,
bei einer Datenübertragung wäre FM sicher angebracht.
Wenn der Laserstrahl unterbrochen wird, ist eigentlich egal wie er
moduliert ist. Modulieren bzw pulsen möchte ich aber trotzdem, um eine
grössere Umgebungslichtunabhängigkeit zu erreichen, also mit einem
Frequenzfilter das Signal ausfiltern.

Autor: Guenter B. (gbl)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo Sebastian,
ich habe gerade gesehen, dass du einen ähnlichen Thread laufen hast.
Du schreibst, dass Laser und Modulation kein Problem bei dir sind.
Darf ich fragen wie bzw womit du das Ganze aufbaust ?

Autor: karadur (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@Sebastian falls die Frage sich auf meine Antwort bezieht.
Mit einer Photodiode und einem Integrator wird das AM.
natürlich geht auch FM.

Autor: Sebastian B. (lufti)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Meine Sendeschaltung ist per Zufall genau diese, nur ohne ODER-Gatter:
http://www.et2.tu-harburg.de/lehre/Projektpraktiku...

Ich habe bei meinem Laserpointer einfach die Schaltung rigeros
entfernt. Einbußen in der Helligkeit habe ich auch, .. denke aber, dass
kommt vom 50:50 Spannungsverhältnis der Frequenz.

Autor: pumpkin (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
>>> @Sebastian falls die Frage sich auf meine Antwort bezieht.
Mit einer Photodiode und einem Integrator wird das AM.
natürlich geht auch FM.

say what? das ist jetzt schon amplitudenmodulation (der besonders
'ruppigen' sorte).

@bru: aber um deine reichweite zu erhöhen wird modulation nicht
geeignet sein. oder hab ich was falsch verstanden?

pumpkin

Autor: Axel R. (axelr) Flattr this
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Dein Laser hat einen Überschwinger Strom abbekommen und ist Schrott. So
wie meiner. Das wollte ich sagen. Kurze Transienten reichen hier
locker!

Autor: Guenter B. (gbl)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Die Reichweite des Lasers an sich erhöht sich natürlich nicht.
Ich kann mein Signal auf der Empfängerseite durch eine Art Bandpass zB
NE567 oder U2531 aber sicherer "wiedererkennen", wenn es
moduliert/gepulst ist. Vor allen Dingen kann man so störendes
Umgebungslicht gut ausfiltern. IR-Fernbedienungen arbeiten ja auch mit
einer Trägerfrequenz.

Autor: Sebastian B. (lufti)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Alle von euch, die sich auch für Empfänger interessieren und/oder damit
auskennen, bitte ich, mal in meinen akutuellen Thread reinzuschauen:
http://www.mikrocontroller.net/forum/read-1-420389.html#new

Danke! .. Sebastian

Autor: Guenter B. (gbl)
Datum:
Angehängte Dateien:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo,

hier meine komplette Schaltung.
Vielleicht hat ja noch jemand Verbesserungsvorschläge zur
Reichweitenerhöhung bzw zur Störsicherheit.

Die Fotodiode habe ich entgegen dem Schaltplan durch einen
Fototransistor ersetzt. War besser ins Gehäuse einzubauen, weil rund.

Gruß

Günter

Autor: Sebastian B. (lufti)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Da ich einen Laserpointer habe, der 3 Batterien je 1.5 V hat, wird
dieser mit 4.5V betrieben (mein Multimeter sagt komsicherweise 5.2
Volt, .. kann aber auch an der schwachen Batterie liegen). Ich schließe
5V an. Warscheinlich wird der dann trotzdem funktionieren. (habe keine
4.5V Z-Diode mehr ;) )

Laut Datenblatt ziehen ähnliche Laserdioden einen Strom von 20mA ..
also wie eine LED. Die Schaltung des Laserpointers, die ich dranlasse,
zieht aber vielleicht noch etwas mehr Strom. Daher ist es auf jedenfall
besser, wenn ich den Strom meines Laserpointers (der normale Taster am
Pointer ist kurzgeschlossen) durch einen Transistor leite (so wie du!).
Takt bekomme ich durch einen µC, weil ich meinen NE555 vergessen habe zu
bestellen :P

Leider weiß ich nicht, wie ich die Widerstände berechnen soll ;/ ..
könntest du mir dabei helfen?

Anzubieten habe ich hier BC549C und BC547C, wobei ich letzere erst
irgendwo in meinem Müllhaufen finden müsste.

Den Strom, den die Schaltung zieht, kann ich dir auch nicht sagen, da
die Batterien aller 3 Laserpointer, die ich habe, nun nur noch für 1-2s
leuchten lassen und dann nicht mehr genug Saft liefern.
Bauteile kommen nach Reicheltanruf per Express durch Post morgen ;) ..
wenn man anruft klappts! Also habe ich so lange auch keine andere
Stromquelle!
Ist der Strom dafür überhaupt notwendig?


Wäre super, wenn du mir helfen könntest!

Sebastian

Autor: Guenter B. (gbl)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo Sebastian,

steuerst du den Laser direkt an oder ist bei dir noch eine
Ansteuerschaltung davorgeschaltet? Bei mir war noch eine
Konstantstromquelle davor. Diese habe ich abgeklemmt, da es einige
Probleme gab.(Siehe weiter oben) Der Rest war ohmsches Gesetz.
(Versorgungsspannung - gemessene Spannung an der Laserdiode)/gemessener
Strom durch die Laserdiode = Vorwiderstand.

Gruß

Günter

Autor: Sebastian B. (lufti)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ja, .. ist warscheinlich eine Konstantstromquelle.

http://www.wilke.de/guntherspage/view.php?we_objectID=373
NAch diesem Prinzip baue ich meinen Laser. Welche Frequenz die
Schaltung ermöglicht, weiß ich nicht, da ich ja die Schaltung und die
Bauteile nicht kenne, .. ausprobieren möchte ich es aber.

Wie aber muss ich den Transistror beschalten? Welche Widerstände?
BC549 oder BC547 ?

Danke für die Hilfe

Autor: Guenter B. (gbl)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Also wenn du die Orginalbeschaltung beibehalten willst, brauchst du nur
eine konstante Spannung von 4,5V (Batterie oder zB Spannungsregler
LM317 oder Zenerdiode) .

   +4,5V ------Laser------C BC547 E ---Minus

Basis über ca 10 KOhm an die ansteuernde Schaltung zB Mikrocontroller
oder ähnlich. Bei mir funktionierte diese Art der Ansteuerung bei 4khz
nicht. Deshalb habe ich die orginale Ansteuerschaltung auch entfernt.
Ich denke BC547 oder BC549 ist in diesem Zusammenhang egal.

Gruß

Günter

Autor: Sebastian B. (lufti)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
So, .. habe ihn dran. Brennen tut er schonmal und 50kHz sind auch drauf.
:)
Ob die aber auch wirklich als Licht auf der anderen Seite rauskommen,
weiß ich nicht. Das sehe ich hoffentlich morgen, wenn ich den Empfänger
aufbaue.

Ich habe was komisches entdeckt, das ich mir nicht erklären kann:
Wenn ich den Pointer direkt an 5V anschließe brennt er nicht so hell,
wie wenn ich ihn an 50kHz anschließe! oO

Hättest du eine Idee?

Der Unterschied ist erkennbar, aber auch nicht so ultra krass.

Ich habe mir nach Entdecken des Unterschieds mit einem Wechselschalter
eine Schaltung aufgebaut, die mir zwischen 5V DC und 5V Rechteck 50kHz
die Spannung am Pointer umschaltet. Da erkennt man den Unterschied
gut.

Sebastian

Danke für deine bishere 1A Hilfe!

Autor: Sebastian B. (lufti)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Empfängerschaltung aufgebaut und funktionstüchtig:
http://www.mikrocontroller.net/forum/read-1-420389...
Mein Pointer kann mit der Schaltung tatsächlich 50kHz.

Autor: Guenter B. (gbl)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
In deinem Schaltplan ist doch schon eine Darlingtonstufe und mit weniger
Kondensatoren wird es wahrscheinlich auch nicht gehen.
Ich habe immer eine Kiste mit alten PLatinen da zum Ausschlachten.

Betreibst du deinen Laser jetzt in der Orginalbeschaltung oder steuerst
du ihn direkt an ?

Kannst du mir Quelle und Preis deinen Laserpointers verraten ?

Welche Reichweite hast du bist jetzt überbrücken können ? Ich muss ca
25 Meter überbrücken. Wofür es noch nicht ganz reicht.

Autor: Sebastian B. (lufti)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Also .. ich habe mich total verguckt!

http://cgi.ebay.de/ws/eBayISAPI.dll?ViewItem&item=...

Das sind die Laserpointer!

Die haben allerdings keine Schaltung dran und sind so nicht gegen 5V
also 0,5V Überspannung geschützt. Das habe ich gemerkt, als ich den
Pointer ausversehen auseinander gerissen habe. Dabei ist mir außer dem
Taster nur ein Widerstand auf der Platine aufgefallen, welcher sich als
50 Ohm wertig herausstellte. Sonst ist die Platine blank!

Das erklärt auch, warum die Diode nach 20min Testen bei 5V nur noch
halb so hell war :( - habe ich auch erst bei Pointer Nr2 bewusst
gemerkt.

Wenn ich jetzt nur wüsste, ob 4,5V nicht auch zuviel sind!

Idee? verzweifel

Antwort schreiben

Die Angabe einer E-Mail-Adresse ist freiwillig. Wenn Sie automatisch per E-Mail über Antworten auf Ihren Beitrag informiert werden möchten, melden Sie sich bitte an.

Wichtige Regeln - erst lesen, dann posten!

  • Groß- und Kleinschreibung verwenden
  • Längeren Sourcecode nicht im Text einfügen, sondern als Dateianhang

Formatierung (mehr Informationen...)

  • [c]C-Code[/c]
  • [avrasm]AVR-Assembler-Code[/avrasm]
  • [code]Code in anderen Sprachen, ASCII-Zeichnungen[/code]
  • [math]Formel in LaTeX-Syntax[/math]
  • [[Titel]] - Link zu Artikel
  • Verweis auf anderen Beitrag einfügen: Rechtsklick auf Beitragstitel,
    "Adresse kopieren", und in den Text einfügen




Bild automatisch verkleinern, falls nötig
Bitte das JPG-Format nur für Fotos und Scans verwenden!
Zeichnungen und Screenshots im PNG- oder
GIF-Format hochladen. Siehe Bildformate.
Hinweis: der ursprüngliche Beitrag ist mehr als 6 Monate alt.
Bitte hier nur auf die ursprüngliche Frage antworten,
für neue Fragen einen neuen Beitrag erstellen.

Mit dem Abschicken bestätigst du, die Nutzungsbedingungen anzuerkennen.