Hallo Zusammen,
im Moment versuche ich mich gerade an der Datenübertragung mittels
Licht.
Mit einem SFH300 erreiche ich ca. 10kHz:
Beitrag "massive led debugging"
Es gibt die Möglichkeit, normale LEDs als Lichtsensor zu verwenden:
http://www.mikrocontroller.net/articles/Lichtsensor_/_Helligkeitssensor
Bisweilen lassen sich Transistoren als Fotodioden Verstärker einsetzen:
http://www.rn-wissen.de/index.php/Fotodiode
Da ich ein Freund minimalistischer Schaltungen bin, stellt sich bei mir
die Frage, welche Geschwindigkeit wohl mit einer LED und einem
Transistor als Verstärker erreicht werden könnten.
Kann jemand von euch abschätzen, wie schnell man damit werden könnte?
chris_ schrieb:> Mit einem SFH300 erreiche ich ca. 10kHz:> Beitrag "massive led debugging"
Kein Wunder, tr und th = 10us
Da gibt es schnelle Fotodioden, die solltest Du verwenden. LEDs gehen
auch, aber warum so kompliziert wenn's ne vernünftige Fotogiode auch und
deutlich besser tut.
rgds
chris_ schrieb:> Da ich ein Freund minimalistischer Schaltungen bin, stellt sich bei mir> die Frage, welche Geschwindigkeit wohl mit einer LED und einem
2us th und tl machen wir.
rgds
Was genau ist das Ziel?
Eine LED umschaltbar als Sender/Empfängerund ein Transistor als
Verstärker dahinter?
Hmm, was du vor hast nennt sich im Amateurfunk "BK-Verkehr": Hören
zwischen den Morsezeichen.
Da du jedesmal auch parasitäre Kapazitäten mit umschalten und (ent)laden
musst glaube ich nicht daß du über eine Umschaltfrequenz von einigen zig
kHz hinaus kommst. Wieviel Daten du so übertragen kannst? Kommt drauf an
wie deine Kommunikation funktioniert. Wenn du Duplex brauchst, also
gleichzeitg beide Richtungen dann ist das schon ein Flaschhals. Wenn
aber über längere Zeit (Sekunden) immer nur einer hört und der andere
sendet dann sollte das überhaupt keine Bremse sein. Der Transistor
könnte die Reichweite erhöhen.
Ansonsten: PCs, Handys & Co verwenden TFDS4500 IR-Module. Baudrate: bis
115200 Baud.
Gemäß IR-Spec Reichweite max 1 Meter. Wer unbedingt blind werden möchte
verwendet höhere Sendeleistungen. Google mal nach Dschen Reinecke und
Infrarot. Seine Seite hat Infos zu den Dingern.
>2us th und tl machen wir.
Das klingt interessant. Mich würde interessieren, was Ihr für eine
Anwendung dafür habt. Ist die Schaltung für die LED aufwendig?
>Eine LED umschaltbar als Sender/Empfängerund ein Transistor als>Verstärker dahinter?
Der ursprüngliche Gedanke, der mich zu diesem Miniprojekt getrieben hat,
ist, dass die meisten Embedded-Schaltungen eine Debug LED haben. Diese
ist meistens fest verdrahtet, so vorgegeben und die Schaltung damit
nicht veränderbar.
Was man optimieren kann ist die Empfängerseite und die Belastung der
Rechenzeit für die Abarbeitung des Protokolls.
Eine Open Source Software, die das Protokoll implementiert hätte
bestimmt vielfältige Anwendungsmöglichkeiten.
Das Problem bei den Transistoren ist, dass die zu langsm schalten und er
irgendwann gesättigt wird(googlets mal). Das selbe Problem wird man auch
haben, wenn man eine Fotodiode mit nem Transistor verstärken will. Ich
würde bei hohen Frequenzen auf eine Fotodiode mit dahinter geschaltetem
Transimpedanzverstärker(OPA) ausweichen (klar Aufwand is hoch, aber
sollte laut dem Artikel "Lichtsensor" hier im Wiki funktionieren. Ich
probiers auch grad).
>Das Problem bei den Transistoren ist, dass die zu langsm schalten und er>irgendwann gesättigt wird
Schade, schade, ich habe wenig OPs hier. Deshalb wäre es mit Transistor
nicht schlecht.
> Ich probiers auch grad).
Hört sich gut an. Im Anhang habe ich mal ein Bild von meinem
Versuchsaufbau.
Der Attiny13 oben auf der Erdnussdose ist der Sender. Der Arduino Uno
unten der Empfänger.
4800 Baud klappt schon mal sehr gut. Hier die Software:
http://www.hobby-roboter.de/forum/viewtopic.php?f=4&t=146
chris_ schrieb:>>2us th und tl machen wir.>> Das klingt interessant. Mich würde interessieren, was Ihr für eine> Anwendung dafür habt. Ist die Schaltung für die LED aufwendig?6A66 schrieb:> Da gibt es schnelle Fotodioden, die solltest Du verwenden. LEDs gehen> auch, aber warum so kompliziert wenn's ne vernünftige Fotogiode auch und> deutlich besser tut.
Sorry dass ich mich da im Zusammenhang nicht richtig ausgedrückt habe.
Mit einer Fotodiode (und entsprechnder Vestärkung/Transistoren) und
einer LED als Sender schaffen wir die 2us th und 2us tl.
Mit einern LED als Empfänger und Transistorverstärker halte ich das für
nicht machbar.
rgds
12V DC schrieb:> Das Problem bei den Transistoren ist, dass die zu langsm schalten und er> irgendwann gesättigt wird(googlets mal). Das selbe Problem wird man auch> haben, wenn man eine Fotodiode mit nem Transistor verstärken will.
Geht wunderbar.
rgds
>>Das selbe Problem wird man auch>> haben, wenn man eine Fotodiode mit nem Transistor verstärken will.>Geht wunderbar.
Das hängt wahrscheinlich von der Transistorschaltung ab.
> http://www.discovercircuits.com/DJ-Circuits/20mrvr2.htm
Wenn ich die Schaltung richtig verstehe, wird eine Konstantstromquelle
und eine Konstantspannungsquelle verwendet. Kleinste Änderungen des
Fotostroms werden über die Spule gefiltert an den FET-Verstärker
ausgekoppelt.
Wären BC238 und ein BF245 dafür auch geeignet?
chris_ schrieb:> Das hängt wahrscheinlich von der Transistorschaltung ab.
Korrekt. Mach Dir einen mehrstufigen Verstärker und hänge die Fotodiode
AC- gekoppelt an die erste Stufe. Einfache Transistoren reichen. Mehr
muss nicht sein. Damit solltest Du leicht die LED-Blitze empfangen
können. Reichweite sollte auch nicht zu groß werden (10..20cm geschätzt)
sonst brauchst Du Optiken.
rgds
dolf schrieb:> da würd bis 10mhz was rauscharmes wie den 2sc2240 nehmen.
Das ist ein Schaltvorgang aller 100s, da braucht man nichts rauscharmes
:-)
P.S.: Ich weiß schon, daß du "Megahertz" gemeint hast, aber geschrieben
hast du "Millihertz". Unterschied: Faktor 1 Milliarde!
Gruß ;-)
Das Schrotrauschen vom 5 mA Strom durch den Knoten am Detektor ist das
prinzipielle Problem.
Ein anderer Punkt ist das da noch ein Widerstand oder eine Drossel an
der Vorspannung für die Photodiode fehlt - so werden Störungen von der
Versorgung direkt über die Detektorkapazität eingekoppelt. Da ist zwar
ein Kondensator, aber ohne Trennung von der Versorgung bringt das noch
nicht viel. Ein Ähnliches Problem ist dann noch mal am Ausgang der 1.
Verstärkungstufe - auch da ist das Signal auf die 5 V bezogen - die FET
Stufe verstärkt danach aber auf GND bezogen.
Die Vorspannung ist mit 2,5 V auch noch relativ klein für einen
schnellen Empfänger. Für die meisten Dioden wäre mehr Vorspannung
besser.
Ulrich schrieb:> Das Schrotrauschen vom 5 mA Strom durch den Knoten am Detektor ist das> prinzipielle Problem.
Ja, das sehe ich auch so. Aber den Ic kann man ja kleiner einstellen,
wenn man nicht so extrem viel Fremdlicht hat.
> Ein anderer Punkt ist das da noch ein Widerstand oder eine Drossel an> der Vorspannung für die Photodiode fehlt - so werden Störungen von der> Versorgung direkt über die Detektorkapazität eingekoppelt. Da ist zwar> ein Kondensator, aber ohne Trennung von der Versorgung bringt das noch> nicht viel.
Ja, nur ist das kein Rauschproblem der Schaltung, sondern ein Problem
der Betriebsspannungsunterdrückung.
> Ein Ähnliches Problem ist dann noch mal am Ausgang der 1.> Verstärkungstufe - auch da ist das Signal auf die 5 V bezogen - die FET> Stufe verstärkt danach aber auf GND bezogen.
Auch das nur ein Problem der Betriebsspannungsunterdrückung. Das könnte
man leicht durch einen P-Kanal-Fet oder einen pnp-Transistor beseitigen.
Wie man sieht, meist nur halbgares Zeug im Inet.
Da hier wohl keine wirklich hohen Frequenzen gefragt sind, sollte ein
klassischer Transimpedanzverstärker ausreichen. Entweder mit einem OP,
oder auch diskret mit Transistoren/FETs aufgebaut. Für hohe
Geschwindigkeit muss halt ggf. der Widerstand in der Rückkopplung
kleiner gewählt werden und dann noch einmal danach verstärkt werden.
Auch hilft es wenn die Fotodiode genügend Vorspannung bekommt.
