Ich bin hier gerade noch mit meinem Versuch mit der IR-Diode und dem
Transimpedanzwandler beschäftigt. Also möchte digitales 3-6MHz Signal
mit IR-Diode im Raum wieder einfangen. Mir ist gerade aufgefallen, daß
wenn ich den Transimpedanzwandler statt mit einem OP mit einem normalen
BC547 mache (also Emiterschaltung und Kolektor auf Basis mit Widerstand
zurückgekoppelt.), daß ich dann auf ähnlich gute Ergebnisse komme in der
verstärkung, als mit einem sehr schnellen OP-verstärker, das signal ist
sogar ein bischen besser. Trotzdem ist der geringe abstand, den ich
zwischen sender-Leds und empfangs-Diode erreiche, noch nicht gerade
erfreuenswert.
Das signal wird zu schnell zerrauscht. da ist jetzt die Frage: Ist denn
der BC547 für Verstärkerschaltungen von 3-6MHz ok, oder gibts da bessere
transistoren mit niedrigerer Kapazität oder welche die rauschärmer sind?
Oder ist der BC547 so gut, daß er normalerweise für sowelche anwendungen
kein Nadelöhr sein dürfte?
warum hab ich da ne größere gegenkopplung? ich habe den widerstand, der
den kollektor nach oben zieht, auf 1,2 kOhm gemacht, den
rückkoppelwiderstand auf 5-10 kOhm, da müßte der kollektor-widerstand
noch immer eine sehr untergeordnete rolle spielen. (zwischen emiter und
masse hab ich übrigens einen 20kOhm widerstand reingehängt, den ich mit
nem kondensator für die hochfrequenz kurzschließe. so dürfte nur relativ
wenig von dem gleichstrom-anteil durch den transistor fließen.)
die verzerrungen dürften ja eigentlich egal sein, ich möchte ja ehe ein
digitales signal verstärken. zu ungewünschten oszillationen dürfte es
noch nicht kommen, jedenfalls nicht schneller als bei einem normalen OP.
es sind ein bischen störende schwingungen mit auf dem signal drauf, aber
ich glaube, dit kriege ich weg, wenn ich zu dem rückkoppelwiderstand wie
vorher einen kondensator von 1-5pF schalte.
trotzdem wäre es gut zu wissen, ob der BC547 mit seinen 3-6MHz gut
benutzt ist, oder ob es da bessere und auch rauschärmer transistoren
gibt.
Hallo Anos,
>die verzerrungen dürften ja eigentlich egal sein, ich möchte ja ehe ein>digitales signal verstärken.
Stimmt, da hast du Recht.
Also, der BC416 ist rauschärmer, zumindest im Audio-Bereich. Aber ob du
was davon hast, hängt erheblich von der Beschaltung des Transistors ab.
Kann man nicht mit einem FET so eine Fotodiode rauscharm verstärken,
einem BF245? In Fernsteuerungen habe ich den öfters gesehen, aber da
werden nicht 5-6MHz verarbeitet. Müßte mal in meinem "Archiv"
nachschauen.
Könntest du einen Schaltplan posten?
Kai Klaas
Hi,
also 3-6 MHz ist sicherlich für die meisten KEINE hohe Frequenz... Eher
etwas nervöser Gleichstrom ;-) (Aus Sicht des Nachrichtentechnikers)
Aber Ernsthaft:
Diese Frequenz ist für den BC547 noch VÖLLIG im Rahmen seiner
Fähigkeiten.
Da brauchst du dir absolut keine Sorgen machen. Notfalls kannst du den
auch noch >100Mhz einsetzen, wobei da das Signal schon leidet!
Grenzfrequenz liegt bei 300Mhz!
Da du aber nach "besseren" Transistoren fragst:
Es gibt slebstverständlich bessere Transistoren als den BC547 - Immerhin
ist das ja einfach ein Feld/Wald/Wiesen Universal-Billigtransistor.
In fast jeder Hinsicht sind bessere Daten erhältlich.
Allerdings glaube ich nicht das für deine Anwendung da ein bedeutender
Unterschied herauskommen würde. Aus Kosten/Nutzen sicht würde ich sagen
wenn du mit Transis arbeiten willst bleibe beim BC547! Falls du
ausreichend schnelle OPs verwendest würde allerdings sicherlich ein
deutlicher Qualitätsgewinn erzielbar sein.
Ansonsten setze lieber auf veränderung deiner Schaltung.
(Überträgst du eigendlich im Basisband oder sind die 6Mhz deine TF? Wie
groß ist deine Datenrate?)
Gruß
Carsten
P.S.: Ich habe die Tage auch eine Optische Übertragungsstrecke
gebastelt. Allerdings mit rotem 1mW Laser, macht aber bis auf die
Reichweite keinen großen Unterschied. Diese Läuft mit einer
Trägerfrequenz von 10,7Mhz und arbeitet sowohl im TX wie auch im RX
Frontend mit BC548! (Schnell aufgebaut. Die Mod. und Demod läuft
übrigends mit Baugruppen aus einem Funkgerät, war gerade zur Hand -
Daher auch die Frequenz.
hm an den BC416 kann ich glaubeich nicht drankommen. BF245, das sind die
Fet-transistoren, die bei signal am Gate den stromfluß unterbrechen
oder?
Welchen sinn macht das eigentlich, an so einer stelle einen Fet zu
benutzen? denn offensichtlich muß das ja bestimmte gründe haben.
ich habe gerade mal bei RS Components geguckt. da gibt es offenbar
transistoren zwischen 10-40 Cent, die 2-5GHz können, vielleicht besorg
ich mir da mal 5-10 verschiedene schnelle typen und guck mal so, bei
welchem das signal in der schaltung am besten ist. :)
ist von den BC 547/8/9 BC550 irgendeiner sauberer oder ist das egal?
Also bei der schaltung das ist ein rechtecksignal, es werden ca.
2,8MBit/sec übertragen. Es ist ein biphase-mark signal, wenn alle Bits
hintereinander einsen wären, dann würde ein 6MHz rechtecksignal
anliegen, wenn alle Bits nullen wären, dann ein 3MHz rechtecksignal.
Bei den OPs war es so, daß sie gern zu unkontrollierbaren schwingungen
neigen. das signal ist insgesamt sauberer in dieser ersten stufe mit
transistor. ich überlege mir noch, ob ich die restlichen stufen mit op
oder mit transistor mache. es geht nur um das ankommende signal, was in
der ersten stufe ganz schwach reinkommt, da ist offensichtlich der
stärkste qualitätsverlust. die transistoren scheinen auch billiger zu
sein und sogar weniger strom zu verbrauchen (nur 0,3mA bei 5V für die
erste stufe).
ich habe mal das beispiel von der transistorversion drangehängt.
Hi,
also von deinem Konzept her würde dir ein anderer Transistor glaube ich
wohl keine wirklichen Vorteile bringen. Einen Vorteil für den
FET-erkenne ich auf jeden Fall bei deiner Schaltung nicht. Un die 6Mhz
sind wirklich kein Problem!
Der Fehler liegt wohl in deinem Konzept! Welche Strecke willst du denn
Überbrücken? Mit einer Übertragung im Basisband wird mit einer IR Diode
selbst ein "normales" Fernsteuersignal über 10m zu übertragen schon sehr
schwierig! Selbst die TV-Fernbedienungen arbeiten ja mit einer
Trägerfrequenz. Und das sind nur ein paar hundert Baud, keine 3Mbit!
Evtl. hättest du mit einem Laser eine kleine Chance, kann ich aber nicht
sicher sagen! Wenn es wirklich betriebssicher sein soll müsstest du mit
einer Trägerfrequenz arbeiten und das Datensignal da aufmodulieren!
Im Prinzip ist das ganze dann wie ein Datenfunkgerät aufgebaut, nur das
anstelle einer Antenne eine Laserdiode bzw. eine sehr schnelle
Photodiode verwendet wird.
Dies bringt dir den Vorteil das du auf Empfängerseite dein Nutzsignal
mittels Bandpass selektieren kannst! Hinter dem Bandpass kannst du dann
mit hohen Verstärkungen arbeiten. Fremdsignale werden dabei
herausgefiltert! Das funktioniert problemlos solange die Photodiode
nicht völlig übersteuert ist! Dies kann man aber durch Wahl passender
Farbfilter problemlos umgehen. Wenn du z.b. mit Infrarotlaser arbeitest
bekommst du für centbeträge passende Photodioden die entsprechende
Filter bereits integriert haben.
Dies wird bei Proffessionellen Systemen so gemacht!
Selber habe ich nach diesem Prinzip bereits eine Laserstrecke gebaut die
über 700meter mit 1,5Mbit (Brutto)Datenrate über 700m problemlos lief,
auch bei Tageslicht. Ob eine höhere Datenrate oder weitere Verbindung
möglich gewesen wäre habe ich nicht getestet. Als Laserdiode habe ich
eine Diode aus einem alten CD-ROM (nicht! Brenner - Die sind mir für
solche Spielchen zu Leistungsstark, und dann auch noch IR) verwendet,
die nach eingestellter Stromaufnahme geschätzt ca. 1-2mW gebracht haben
könnte.
Mit Modulation von IR-LEDs direkt mit Sprachsignal ohne TF habe ich kaum
mehr als Wand zu Wand im dunklen Raum geschafft, das war aber schon sehr
verrauscht!
Allerdings ist das ganze schon ein wenig Aufwendiger!
Gruß
Carsten
Also es soll für einen Infrarot-Kopfhörer benutzt werden. deshalb werden
lichtquellen, die nur in eine richtung leuchten, nicht funktionieren.
bei einer infrarot-kopfhörer schaltung habe ich das mal gesehen. das
signal wird erst mit mehreren LC-kombinationen gefiltert. allerdings
wurde in der schaltung die diode nicht mit einem transimpedanz-wandler,
sondern mit einer normalen verstärkung weiterverstärkt.
ich dachte immer, diese filterung sei nur, um störspitzen vom normalen
tageslicht auszufiltern. ich benutze im moment 950nm Leds und Dioden mit
Tageslichtfilter. soweit ich mich erinnern kann, ist 950nm soweit im
infrarot-bereich, daß tageslicht-anteile gar nicht mehr durchkommen oder
stören dürften.
theoretisch könnte ich ja einen filter für 3 und einen für 6MHz
benutzen. Ein zusätzliches trägersignal würde ja nochmal vielmehr über
der schon benutzten frequenz liegen, ich glaube da würde nicht soviel
mehr bei rauskommen, weil die frequenz dann ja langsam nochmehr zu hoch
für die dioden sein würde.
d.h. aber demnach, daß meine ergebnisse so schlecht sind, weil ich nicht
mit einer trägerfrequenz arbeite.
was soll denn die filterung nochmalerweise bewirken? daß das signal von
fremdstörungen befreit wird, oder daß signale auf der betroffenen
frequenz extra viel stärker verstärkt werden als welche, die nicht genau
auf der frequenz sind?
Bitte überprüfe deinen Arbeitspunkt! Warum hast du 18k als
Emitterwiderstand??? Bei der Ansteuerung fällt doch kaum noch (DC-)
Spannung an der CE - Strecke ab. Wie soll das vernünftig funktionieren?
Dimensionier das um: Emitterwiderstand so groß, dass 0.5 bis 1 V an
diesem Widerstand abfallen, den Rest der Spannung gleichmäßig auf CE
Strecke und Kollektorwiderstand verteilen. Also je etwa 2V.
Hi,
Anos B. schrieb:
> Also es soll für einen Infrarot-Kopfhörer benutzt werden. deshalb werden> lichtquellen, die nur in eine richtung leuchten, nicht funktionieren.
Ok, das leuchtet ein... Dann ist die Distanz ja auch nicht ganz so groß!
Verwendest du denn eine IR Sendediode oder ein Array?
Die komerziellen IR-Kopfhörer die ich kenne hatten alle mehrere
Sendedioden...
> theoretisch könnte ich ja einen filter für 3 und einen für 6MHz> benutzen.
Das würde ich glaube ich nicht funktionieren. Das sind ja deine
Extremwerte. Da die verteilung der HI/LO aber völlig zufällig ist wirst
du effektiv irgendetwas bekommen was eine wechselndel Frequenz zwischen
diesen Eckfrequenzen darstellt. Wenn überhaupt würde nur ein Bandpass
3-6Mhz funktionieren. Man könnte natürlich eine FSK Modulation
verwenden, wo 0 und 1 durch zwei verschiedene Frequenzen dargestellt
werden, allerdings sind 3 und 6Mhz für 1,5Mbit da wohl eher nicht so
geeignet
> Ein zusätzliches trägersignal würde ja nochmal vielmehr über> der schon benutzten frequenz liegen, ich glaube da würde nicht soviel> mehr bei rauskommen, weil die frequenz dann ja langsam nochmehr zu hoch> für die dioden sein würde.
So kritisch sind die Frequenzen nicht. Man muss halt die passenden
Dioden besorgen. Sind aber gängig und auch nicht teuer. Bei Pollin (zum
Beispiel) habe ich die Tage ein Photodide mit 5ns rise Time für 20ct.
gesehen.
Es gibt aber noch einmal deutlich schnellere Dioden, in der LWL-Technik
werden ja ettliche Gigabit so übertragen.
> d.h. aber demnach, daß meine ergebnisse so schlecht sind, weil ich nicht> mit einer trägerfrequenz arbeite.
Das würde ich vermuten! Zumindest sind mir bei Basisbandexperimenten in
normaler Umngebung noch keine besseren Ergebnisse gelungen
> was soll denn die filterung nochmalerweise bewirken? daß das signal von> fremdstörungen befreit wird, oder daß signale auf der betroffenen> frequenz extra viel stärker verstärkt werden als welche, die nicht genau> auf der frequenz sind?
Ich würde sagen sowohl als auch!
Von der TF Technik abgesehen ist als erstes Kriterium ja absolut
entscheident das deine Fotodiode nicht übersteuert ist. Ist sie das, so
hilft auch die beste Technik dahinter nichts mehr. Im Normalfall ist das
aber zumindest für IR kein Problem. Dafür sind ja die Farbfilter da,
teilweise ja schon direkt im Gehäuse eingearbeitet.
Mit einem solchen Farbfilter hast du dann schon einmal das Problem der
Übersteuerung für 99,99% der Anwendungsfälle gelöst.
Für die unten stehenden Erläuterungen gehe ich jetzt davon aus das es zu
KEINER Übersteuerung kommt!
Was bleibt ist aber das Fremdlichtproblem. Auch wenn du nur in einem
Frequenzbereich (Licht) empfindlich bist, so stellt deine IR-Diode nur
sehr selten die einzige Lichtquelle für diese Wellenlänge da.
Sowohl beim Sonnenlicht als auch bei vielen technischen Lichtquellen
sind ja auch geringe Spektralanteile gerade in diesem Bereich vorhanden.
Diese geringen einflüsse wirken sich aber extem Störend auf deine
Übertragung aus. Man könnte Sie als "Rauschen" betrachten. Wenn du nun
das Signal von deiner Fotodiode verstärkst, so wirst du schnell an
Grenzen stossen, da ebend dieses "Rauschen" Mitverstärkt wird.
Je mehr Fremdeinflüsse du hast um so geringer sind die möglichen
Verstärkungsfaktoren! Da kann es um Zehnerpotenzen gehen.
Da aber die Signale einer IR-Diode in ein paar Meter abstand zu Quelle
extrem schwach werden sind hohe Verstärkungen unbedingt nötig - Je
größer der Abstand um so kleiner das Verhältniss zwischen deinem Signal
und den Hintergrundlicht (=Rauschen)- Dann reicht es schnell nicht mehr
aus.
Arbeitest du aber mit einer TF so kannst du nach einer ersten "kleinen"
verstärkung deines von de IR-Diode aufgenommenen Signals mittels eines
Bandpasses dein Nutzsignal sehr effektiv auskoppeln. Fast sämtliche
Hintergrundstörungen werden ausgefiltert, besonders Fremdlicht macht
sich nicht mehr störend bemerkbar. Du hast keinen Gleichanteil mehr usw.
Dies kannst du dann mit einem reinen Wechselspannungsverstärker sehr
stark verstärken. Je nach Modulation mit der du arbeitest fast beliebig
stark. Somit reicht dir ein viel Schwächeres Lichtsignal an der
Fotodiode für ein gutes Empfangsergebniss.
Schaue dir mal an wie und warum das bei Ferbdienungen gemacht wird,
dasselbe gilt für dich, nur das sich alles etwas "höher" abspielen muss!
http://www.sbprojects.com/knowledge/ir/ir.htm
Ach ja, eine Anmerkung ahbe ich noch:
Muss es für einen IR-Kopfhörer denn unbedingt Digital sein?
Eine Analoge Übertragung mit FM würde sich weit einfacher realisieren
lassen! Falls die Digitale Übertragung nicht wirklich zwingend ist würde
ich darüber nachdenken.
UND: Wenn du ein wirklich starken IR Sender verwendest, so könnte es
natürlich passieren das du die IR-RX deiner sonstigen Geräte
übersteuerst.
Dann würde keine Fernbedienungen mehr funktionieren solange das Gerät in
Betrieb ist. Evtl. würde es Sinn machen z.B. Statt mit 950nm auf 870nm
zu arbeiten? Aber das kann man ja auch später noch durch Austausch der
optischen Komponennten recht problemlos realisieren.
Gruß
Carsten
P.S.:
Ich habe jetzt bewusst nur das "Prinzip" beschrieben. Denke durch deine
Beiträge das du die Schaltungstechnik dahinter schon beherrst und dir
nur das Konzet ein wenig fehlt! Sollte dem nicht so sein gib bescheid.
Hallo Anos,
>bei einer infrarot-kopfhörer schaltung habe ich das mal gesehen. das>signal wird erst mit mehreren LC-kombinationen gefiltert. allerdings>wurde in der schaltung die diode nicht mit einem transimpedanz-wandler,>sondern mit einer normalen verstärkung weiterverstärkt.
Meinst du die Schaltung aus der ELRAD 7/8/88? Da werden LC-Filter
verwendet, um die Stereosignale, die auf einen 110kHz- und 256kHz-Träger
aufmoduliert wurden, wieder zu trennen.
Mit einem digitalen Konzept und einer höheren Signalfrequenz hast du
erst einmal den großen Nachteil der größeren Bandbreite, was zu einem
deutlich erhöhten Rauschen führt. Andererseits mußt du aber auch nur
zwei Schaltzustände voneinander unterscheiden, sodaß das Rauschen
vielleicht garnicht so schlimm ist.
Ich denke, daß ein OPamp mit rauschangepaßter Beschaltung, der also auf
die Fotodiodenkapazität besondere Rücksicht nimmt, einer Schaltung mit
Transistor überlegen sein dürfte, auch wenn es nur um ein digitales
Signal geht. Der Grund dafür ist, daß das Signal je nach Abstand zum
Sender sehr stark schwanken kann und da ein OPamp die Signalsprünge doch
besser ausregeln kann. Vielleicht irre ich mich aber auch.
Wichtig ist vor allem einmal, daß du genügend Lichtintensität im Raum
hast. Da könnten vielleicht mehrere dezentrale Lichtquellen hilfreich
sein. Auch solltest du mehrere Fotodioden verwenden, um tote Winkel zu
vermeiden, und um einfach mehr Signal zu haben.
In der Signalverarbeitung könnte es sinnvoll sein, das Signal über einen
Hochpaß zu führen und als AC-Signal zu verstärken. Das hilft dir gegen
unangenehme DC-Offsets, ihre Drifts und niederfrequentes Rauschen. Aber
auch gegen Signalhöhenänderungen bei der Bewegung durch den Raum. Am
besten wäre eine Bandpaßfilterung, wie schon Carsten vorgeschlagen hat.
Dann solltest du aber auch eine Kodierung verwenden, die längere "highs"
und "lows" vermeidet, also beispielsweise den Manchester-Code.
Kai Klaas
Der BC 548 ist für eine Bipolaren Transistor schon gar nicht so
schlecht. Bei einem Transimpedanzverstärker für ein nicht sher große
Fotodiode wird vermutlich das Stromrauschen das begrenzende Problem
sein. Genau da könnte ein FET wie der BF245 die bessere Wahl sein.
Ich überlege mir am ende noch, ob ich das dann irgendwie mit einem
3-6MHz Bandpaß so passieren lasse, daß eine möglichst brauchbare form
von dem signal übrig bleibt.
Bei den Modulationen sehe ich mich schwer, weil ich mich nie mit
modulationen befaßt habe und dann wissen müßte, wie man in so einem fall
das echte signal dem trägersignal aufmoduliert.
bei den IR-Dioden war es so, daß die SFH205F einen 60 Grad einfangwinkel
hatte und wirklich viel einfing, die hatte dann 20ns schaltzeit. eine
vergleichbare andere diode schaft zwar 5ns schaltzeit, aber der
einfangwinkel ist nur 20 Grad oder noch kleiner, wenn man nicht
punktuell etwas übertragen will, wird die schon fast unbrauchbar.
also mein signal hatte den biphase-mark code, ist da ein großer
unterschied zu dem manchester code? das ist doch fast das selbe oder,
dadurch hätte ich keinen vorteil oder?
aber da mein signal digital ist, habe ich ja im gegensatz dazu nochmal
eine einfacherere möglichkeit, es sauberer wieder einzufangen.
trotzdem frage ich mich, wie ein infrarot-kopfhörer auf 2,8/2,3 MHz mit
4 Leds das signal sauber übertragen kriegt, und ich, wenn ich mit 3-6MHz
etwas rüberkriegen will, mich auf einmal irrsinnig schwer tue.
also bei mir waren es zuletzt 3 Ir-Leds, die mit 60mA durchschnittlichem
strom bestromt werden und ich komme weniger als einen meter weit, bevor
das signal zu schlecht ist.
ich werde wohl am ende 10-20 leds benutzen, aber selbst dann glaube ich,
wird das signal noch zu schwach sein.
wegen der sache mit dem 18k-widerstand:
ich mache das, um den gleichstrom-anteil aus der schaltung wegzukriegen,
er fließt dann nicht mehr durch den transistor. das ist so, als wenn vor
dem transistor z.B. nur noch 0,3V abfallen würden. das verändern des 18k
widerstandes verändert nix an der signal-qualität in der schaltung, er
entfernt zusammen mit dem kondensator lediglich den gleichstromanteil
aus der stufe.
wegen den transistoren:
den BF245 werde ich mal ausprobieren.
wie kann ich denn eigentlich feststellen, wie hoch bei einem normalen
NPN-transistor das stromrauschen ist? welcher wert ist dafür im
datenblatt aussagekräftig? bei OPs steht der wert bei current noise ja
drin, aber welcher ist es bei transistoren?
Warum nicht mal die BC549 oder BC550 in Betracht ziehen? Die haben doch
aus dieser Serie schon wesentlich geringeres Grundrauschen (Fairchild).
Die fT bei obigen Typen liegt bei 300MHz.
das habe ich eben auch schon gelesen, daß der BC549/BC550 besser sein
soll als BC546/7/8. woran kann man das sehen? an dem dB-wert unter Noise
figure?
wie kommt es eigentlich, daß in dem datenblatt von On semiconductor
0,6dB steht und in einem von Fairchild 1,2dB ? dann muß ich doch nicht
etwa jetzt noch darauf achten, von welchem hersteller ich den transistor
nehme oder?
Hallo Anos,
hast du schon mal darüber nachgedacht die Sendeleistung zu erhöhen?
Nimm 10 Sendedioden. Damit hast du auch zehnmal soviel Licht im
Empfänger.
Ja, so gemein ist die Welt!
Man muß es dann noch praktisch ausprobieren.
Natürlich bekommt man das geringe Rauschen nur unter den im Datenblatt
angegebenen Bedingungen hin. Bei 5MHz könnte aber ein Mittelfrequenz
oder Schalttransistor bessere Werte bringen. Einfach mal Ausprobieren.
Das Stromrauschen kann man direkt aus dem Basisstrom ableiten. Deshalb
steht da auch nichts extra im Datenblatt. Als Formel findet man die
Wurzel aus 2 mal e mal Basisstrom.
Das einzige was da etwas hilft ist ein Transistor mit sehr hoher
Verstärkung, denn das Spannungsrauschen hängt vom Kollektorstrom ab. Man
kann also auch nicht mit zu wenig Kollektorstrom arbeiten.
Bei der Nosiefigure muß man immer auch auf die Randbedingungen achten.
Da werden teils verschiedene Werte benutzt und machen einen Vergleich so
schwierig. Für die Anwendung hier, würde man ja ohnehin mit einem eher
kleinen Strom arbeiten und kaum bei den im datenbaltt typisch genutzen
Werten.
Ein Tip zum nachlesen sind die Application Notes oder so ähnlches der IC
Firmen. z.B. Design Note 399 von LT.
hm.. ja ich werd mir mal 10 verschiedene transistoren rauspicken, die
mit irgendwelchen werten glänzen und dann mal gucken, welcher
letztendlich doch wider erwarten am besten funktioniert.
>> Nimm 10 Sendedioden.
wir dürfen nicht vergessen, daß ich jetzt schon 3 habe. d.h. danach wird
die leistung nur 3mal so stark sein wie vorher.
und wenn wir bedenken, daß die lichtstärke im quadrat zur entfernung
abnimmt, käme ich dann, wenn ich mit 3 leds auf 60cm komme, mit 12leds
dann demnach nur auf die doppelte 1,20 meter entfernung. wenn da nicht
das hintergrundrauschen wäre, naja hoffen wir deshalb, daß ich mit 12
leds dann doch mehr als doppelt so weit komme..
>trotzdem frage ich mich, wie ein infrarot-kopfhörer auf 2,8/2,3 MHz mit>4 Leds das signal sauber übertragen kriegt, und ich, wenn ich mit 3-6MHz>etwas rüberkriegen will, mich auf einmal irrsinnig schwer tue.
Da steckt mit Sicherheit von den Herstellern mehr Ingenieurschmalz
dahinter. Das ist nicht bös gemeint, es ist die Realität.
Wenn du allein dran arbeitest, wird es schwer. Suche Verbündete!
Irgendwann bin ich mal auf Internetseiten gestoßen, die RS232 übertragen
haben. Mit richtig vielen Diode im Sender.
Und nimm eben 10 Sendedioden, damit du auf die doppelte Entfernung
kommst.
Wie sieht eigentlich die Senderseite aus?
Stimmen überhaupt die Kurven von Sender und Emfänger perfekt überein?
Hallo Anos,
>also mein signal hatte den biphase-mark code, ist da ein großer>unterschied zu dem manchester code?
Das funktioniert sicher auch.
>trotzdem frage ich mich, wie ein infrarot-kopfhörer auf 2,8/2,3 MHz mit>4 Leds das signal sauber übertragen kriegt, und ich, wenn ich mit 3-6MHz>etwas rüberkriegen will, mich auf einmal irrsinnig schwer tue.
Deiner Schaltung kann man entnehmen, daß die Fotodiode mit Sperrspannung
betrieben wird. Hat das nicht ein stärkeres Rauschen zur Folge? Probier
doch mal einen schnellen OPamp und eine BPW34 mit Tageslichtfilter. Das
Ganze in der üblichen invertierenden Beschaltung mit 0V Sperrspannung.
Ohne Schmalbandigkeit im Empfänger kann das nichts werden! Du könntest
so stark tiefpaßfiltern, daß die Pulse sinusförmig aussehen, also mit
stark verschliffenen Flanken. Mit gleichzeitiger Hochpaßfilterung (also
am Ende ein Bandpaßfilter) hast du dann ein rauscharmes Signal, daß du
höher verstärken kannst. Das Ganze schickst du dann durch einen
Nulldurchgangskomparator um die digitale Form wiederherzustellen.
Vergiß nicht, daß du durch das 100Hz-Wechsellicht der Lampen erhbeliche
Störanteile in diesem Frequenzbereich und im Bereich der Harmonischen
hast. Die MUSST du unterdrücken!!!
Kai Klaas
Hallo,
>trotzdem frage ich mich, wie ein infrarot-kopfhörer auf 2,8/2,3 MHz mit>4 Leds das signal sauber übertragen kriegt, und ich, wenn ich mit 3-6MHz>etwas rüberkriegen will, mich auf einmal irrsinnig schwer tue.
Wenn du schon eine Profi-Schaltung da hast solltest du die auch mal
analysieren. Folgende Tricks habe ich schon gesehen:
- Tastverhältnis beim Senden: im RC5-Code (36 kHz) wird das Trägersignal
nur mit 25% Tastverhältnis gesendet. Dies erlaubt dann mit den
entsprechenden Pausenzeiten Spitzenströme die Faktor 8 oder höher sind
als der DC-Strom (oft bis zu 1 Ampere peak).
- Empfängerseite: hier habe ich schon häufig "Frenel-Linsen" gesehen.
bei Geschickter Anordnung läßt sich die Reichweite leicht auf das 2-3
fache steigern. (Auf der Sendeseite müßte man die Sendeleistung um den
Faktor 4-9 anheben).
Und natürlich ist wie oben schon erwähnt immer eine Filterung auf der
Empfängerseite notwendig.
ha das mit dem verkleinern des sende-tastverhältnisses ist aber echt ein
fieser trick, schade, daß ich es nicht vorher gemerkt habe. aber das
würde auch erklären, warum die bei vorhandenen infrarot-kopfhörern auf
einmal mit weniger leds auskommen.
mal gucken ob ich das mit der veränderung des tastverhältnisses da
reinkriege. weil ich zum verarbeiten des signals einen entsprechenden
baustein benutze, bin ich an gewisse gegebenheiten gebunden, ich müßte
das signal also hinterher wieder gradebiegen. aber bei noch weiterem
erniedrigen des tastverhältnisses erhöht sich der aufwand ja nicht noch
weiter. deshalb wäre es einen versuch wert, wenn ich dadurch danach
tatsächlich mit viel weniger Leds viel stärker senden kann.
Wenn Du meinst dass es am Transistor liegen koennte, nimm halt mal einen
BF198/199 (nicht allzu teuer, ein Zehnerstreifen davon sollte Standard
im Sortierkasten sein) und probier es aus...
Hi nochmal,
also ich denke immer noch das das Eigenrauschen des RX-Frontends das
kleinste Problem ist. Egal ob ich nun einen BC547, BF199 oder BF245
habe.
(Habe übrigends alle drei Typen +noch ein paar mehr in der Bastelkiste)
Mit dem Tastverhältnis ist klar, du kanst ja auch bei deinem aktuellen
Tastverhältniss mit höheren Impulsströmen arbeiten. Theoretisch mit ca.
100% mehr, in der Praxis aufgrund der hohen Frequenz wahrscheinlich noch
deutlich darüber. Ich dachte auch das du das schon machst, denn du
schriebst ja was von 60mA... Oder war damit 3xLED mit je 20mA gemeint ?
Daher noch einmal mein Frage:
Muss es wirklich DIGITAL sein? (=2 Audio Kanäle a 44KHz Sample rate?)
Würde eine gute Analogübertragung mit FM nicht reichen? Diese würde sich
um welten einfacher realisieren lassen! Ich meine gerade bei Kopfhörern
ist doch der Klirfaktor der Schallwandler bauartbedingt so groß das
alles davor fast keine Rolle mehr spielt!
Wenn du es wirklich Digital haben willst, weil das ja vielleicht der
Kern des Projektes ist, dann solltest du dich mal in die Digitale
Modulation einarbeiten und über eine TF nachdenken...
ICh glaube immer noch nicht das es mit einer Basisbandübertragung
vernünftige Ergebnisse geben wird. Wie gesagt, das Thema habe ich vor
Jahren schon durch gehabt!
Gruß
Carsten
Bei den Kopfhörern wird tatsächlich oft ein FM Übertragung benutzt. Da
sind die 2,8 MHz nicht die Bandbreite, sondern die Trägerfrequenz. Die
Bandbreite ist mehr im 100 kHz Bereich. Die nötige Sendeleistung hängt
halt von der Bandbreite und nicht direkt von der Trägerfrequenz ab.
also ja: ich hatte mir vor einiger Zeit 2 oder 3 infrarot-kopfhörer
besorgt. sie waren alle auf dem 2,3/2,8 MHz standard. keiner war von der
qualität so, daß man sie als ok hätte betrachten können.
je nachdem, wie weit man von den leds weg war oder wenn man sich
bewegte, ganz schnell rauschen oder an bestimmten stellen in dem ton
verschlechterungen und so sachen, oder einfach starkes rauschen, wenn
man nix hörte.
ich habe auch einen 863 MHz kopfhörer getestet. der ging auch eigentlich
ganz gut, nur daß an den spannendsten stellen im film natürlich der
nachbar anfängt, 5-10 min mit seinem handy zu telefonieren, und auch
relativ starkes rauschen noch, wärend man nix hört.
jetzt zuletzt habe ich noch einen bluetooth kopfhörer getestet, er hat
aussetzer, sobald ich in der wohnung um eine ecke gehe, oder mich mehr
als 7 meter vom sender entferne.
ich hatte auch noch einen "2,4 GHz"-kopfhörer getestet. das modell wurde
erfunden, wo es noch kein wlan/bluetooth gab. der hat immer aussetzer,
sobald der nachbar seinen Router nicht ausgeschaltet hat.
es muß eigentlich nichtmal infrarot sein, aber vielleicht kriege ich auf
funkfreqenzen ärger.
ich dachte: moment, der infrarot-kopfhörer überträgt mit 2,8 MHz, dann
muß die übertragung von meinem 2,8 MBit signal auch funktionieren. aber
offensichtlich war genau das der fehler, weil die warscheinlich benutze
bandbreite beim infrarot-kopfhörer in wirklichkeit nur wenige hundert
kHz groß ist.
also insgesamt muß es keine digitale übertragung sein, man sollte nur
nicht dem signal anmerken können, daß es analog ist.
aber zumindest am anfang dachte ich, daß es zumindest da am einfachsten
ist oder wäre, ein digitales signal zu benutzen, zumal die digitalen
umwandlungs-chips schon da sind, und nur noch das signal übertragen
werden muß. ich kann eigentlich nicht viel schlechter machen: das
digitale wird immer empfangen, es kann keine hörbaren verschlechterungen
geben, nur weil irgendwo das analoge signal nicht richtig übertragen
wird.
was die Leds betrifft: es sind 3 Leds in reihe. wen man mit dem meßgerät
mißt, fließen 60mA, durch jede natürlich. die Leds halten 100mA
durchschnitts-strom aus. ich gehe mal davon aus, daß eine 120mA spitzen
abkriegt, wenn das signal immer 50/50 gleichgewichtet ist. die Leds
heißen SFH4200Z .
mir ist aber gerade noch eingefallen, daß ich tatsächlich nicht soweit
mit dem tastverhältnis runtergehen kann, weil das kommt dan wieder einer
höheren übertragungsfrequenz gleich und sorgt dafür, daß die OPs dann
noch schlechter oder weniger empfangen würden. das geht warscheinlich
nur, wenn die bandbreite der OPs oder der verstärkung in einem fall noch
nicht völlig ausgenutzt ist.
Hallo Anos,
>mir ist aber gerade noch eingefallen, daß ich tatsächlich nicht soweit>mit dem tastverhältnis runtergehen kann, weil das kommt dan wieder einer>höheren übertragungsfrequenz gleich und sorgt dafür, daß die OPs dann>noch schlechter oder weniger empfangen würden.
Vollkommen richtig! Mit dem reduzierten Tastverhältnis transformierst du
die Energie in einen größeren Frequenzbereich. Auf die Grundwelle
entfällt dann unter Umständen sogar weniger Energie!
Kai Klaas
Hi,
Anos B. schrieb:
> also ja: ich hatte mir vor einiger Zeit 2 oder 3 infrarot-kopfhörer> besorgt. sie waren alle auf dem 2,3/2,8 MHz standard. keiner war von der> qualität so, daß man sie als ok hätte betrachten können.>> je nachdem, wie weit man von den leds weg war oder wenn man sich> bewegte, ganz schnell rauschen oder an bestimmten stellen in dem ton> verschlechterungen und so sachen, oder einfach starkes rauschen, wenn> man nix hörte.
Das ist leider bei IR so... Bei Analogübertragung hörst du Rauschen wenn
das Signal schlecht wird. Bei Digitalübertragung dann das
"Digitalrauschen ;-) " (Nichts, oder schlimmer das abgehakte
Geklimper...) Als Anhaltspunkt kann man sagen wo es mit FM stark rauscht
hörst du auch Digital nichts mehr - oder Scheppern!
> es muß eigentlich nichtmal infrarot sein, aber vielleicht kriege ich auf> funkfreqenzen ärger.> also insgesamt muß es keine digitale übertragung sein, man sollte nur> nicht dem signal anmerken können, daß es analog ist.
Naja, einfach irgendwelche Funkfrequenzen zu nehmen funktioniert
natürlich nicht! Das gibt ärger... Evtl. gibt es geeignete HF-Module mit
Zulssung?
Wobei mir gerade einfällt:
Ich verwende selber für eine Übertragung von einem DVB-S HDD Receiver im
Nebenzimmer zu div. TVs im Haus. (Pro Zimmer halt nur ein Sat-Rec,)
einen dieser 2,4Ghz TV- Funkmodule... (Trotz WLAN im 'HAus und der
NAchbarschaft... WLAN Modem steht 50cm vom TV-Sender entfernt)
Die Audioqualität ist eigendlich TOP, höre keinen Unterschied zu dem
Direkt an dem TV angeschlossenem Receiver.
Evtl. könntest du einen solchen TV-Sender nehmen, NUR das Ausdiosignal
einkoppeln und dir quasi ein eigenes Empfangsmodul basteln...
Solange nur der RX selbstbau ist, stellt das rechtlich kein sonderlich
großes Problem da!
> aber zumindest am anfang dachte ich, daß es zumindest da am einfachsten> ist oder wäre, ein digitales signal zu benutzen, zumal die digitalen> umwandlungs-chips schon da sind, und nur noch das signal übertragen> werden muß. ich kann eigentlich nicht viel schlechter machen: das> digitale wird immer empfangen, es kann keine hörbaren verschlechterungen> geben, nur weil irgendwo das analoge signal nicht richtig übertragen> wird.
Naja, wie du siehst ist es nicht ganz so einfach.
Ein Rauschen durch die Übertragungsstecke mit schleichender
Verschlechterung gibt es zwar nicht... Aber irgendwann bricht auch das
Digitalsignal ab. Dann geht entweder ALLES - oder GAR NICHTS. Im
Zweifelsfall ist alles wo das Analoge Signal verrauscht ist einfach gar
nicht mehr zu hören!
Wenn du IR Kopfhörer da hast. Hast du eigendlich schon einmal probiert
die entsprechenden Dioden dort gegen Eistungs-IR Dioden (mit passendem
Treiber)auszutauschen ? Vielleicht hilft das ja schon?
(Wobei ich natürlich jetzt nicht sicher bin ob das nicht ggf. schon
Probleme mit dem Aufen geben kann menn man einen IR-Strahler mit einigen
Watt im Blickfeld hat! Bin da gerade überfragt!)
Gruß
Carsten
P.S.:
Das erinnert mich an die Kopfhörersuche bei meinen Großeltern. (2TV im
Verwinkeltem Wohnzimmer. Eines an der Siztecke, ein kleines am Esstisch)
Da haben wir auch vieles durchprobiert weil die vom Kopfhörerkabel beim
kleinen TV wegkommen wollten, da es eine Stolperfalle darstellt (ISt im
Weg, manchmal wird auf beiden TVs gleichzeitig geschaut)
IR, Funk, usw. alles durchprobiert...
Rate mal was jetzt aktuell verwendet wird ;-) ?
Vergiß bitte die IR-Audioübertragung im Heimbereich, gleich welcher Art!
Schraube bitte nur mal eine von den verordneten Energiesparlampen in den
Leuchter und du wirst dein Blaues Wunder erleben.
Übrigens werden IR-Led in stinknormalen Fernbedienungen im Impulsbetrieb
mit 200 mA betrieben!
>> Rate mal was jetzt aktuell verwendet wird ;-) ?
ich befürchte, es ist der mit dem Kabel.
>> Hast du eigendlich schon einmal probiert
die entsprechenden Dioden dort gegen Eistungs-IR Dioden (mit passendem
Treiber)auszutauschen ?
das rauschen war auch da, wenn man näher dran war, und komplexe
Ton-Muster wurden nicht sauber übertragen. man hört es der Übertragung
an, daß sie durch die Leds und die Dioden durch muß. auch bei einem
teureren Sennheiser-Infrarot kopfhörer war das so, scheinbar kann das
Infrarot nicht zaubern. :)
>> Wobei ich natürlich jetzt nicht sicher bin ob das nicht ggf. schon
Probleme mit dem Aufen geben kann menn man einen IR-Strahler mit einigen
Watt im Blickfeld hat!
ich befürchte, daß sich diese frage stellen wird, wenn ich jetzt
versuchen würde, wegen der probleme meine eigenes signal mit 40-100 Leds
pro raum auszustrahlen. das problem ist auch, daß sich dann der
zusätzliche stromverbrauch irgendwann auf der Stromrechnung im Jahr
bemerkbar machen wird. alternativ könnte ich natürlich den
Infrarot-Strahler neben meiner deckenlampe montieren. in die deckenlampe
guck ich nicht rein, weil sie hell ist. dann würde ich auch nicht
ausversehen in das infrarot reingucken.
>> Schraube bitte nur mal eine von den verordneten Energiesparlampen in den
Leuchter und du wirst dein Blaues Wunder erleben.
deshalb hab ich ja statt 880nm Leds 950nm Leds und Dioden genommen. Die
sind fürs Auge fast unsichtbar und andersrum genauso. Fernbedienungen
sind natürlich ein Spinne-Fein davon, aber im moment hab ich im Hause
keine einzigste fernbedienung. Das Audio läuft fast immer über den PC,
audio-applikationen, die ohne PC laufen, gibt es bei mir fast nicht. Und
es ist tatsächlich so: Schalte ich alle Lichtquellen im Raum aus, wird
mein Signal davon nicht besser. das ist also scheinbar kein Problem.
>> Vergiß bitte die IR-Audioübertragung im Heimbereich, gleich welcher Art!
Vielleicht werde ich tatsächlich mein experiment vergessen, wenn ich
sehe, daß es nur mit 40-100 Leds pro Raum zu ermöglichen ist.
>> Evtl. könntest du einen solchen TV-Sender nehmen, NUR das Ausdiosignal
einkoppeln und dir quasi ein eigenes Empfangsmodul basteln...
ja das ist eine sehr gute Idee. wozu etwas basteln, was schon da ist.
ich mache das empfangsmodul auf und versuche die verkleinerte Platine in
das kopfhöregehäuse reinzuwürgen. Dann muß ich nur einen ausreichend
kleinen Empfänger haben und einen der so wenig strom verbraucht, daß ich
den Batterienwechsel nicht leid werde.
Ich dachte da auch mal an ein Bluetooth-Headset, was mit USB Dongeln
kompatibel ist, dann könnte ich vielleicht einen BT USB Dongle mit
höherer Reichweite benutzen. es muß nur PC kompatibel sein, das headset
und 41kHz stereo audio-übertragung mit groß genuger Bitrate
unterstützen. ich weiß nur noch nicht, welches Headset ich nehmen soll.
Aber wenn es nur unbequem ist und die lautsprecher schlecht sind, könnte
ich es in einen anderen kopfhörer einbauen, der ok ist. hauptsache die
ausgangs-audioqualität von den analog-ausgang von dem digitalchip in den
Headset ist ok.
naja ganz ist die suppe noch nicht ausgelöffelt. ich warte noch auf
meine verbesserten transistoren. der GLS-Postbote hat natürlich diesmal
die Abstellerlaufnis mitgenommen und ignoriert, weil er einen schlechten
Tag hatte. deshalb kann ich es erst einen Tag später testen.