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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik LED schnell (MHz) schalten, womit?


Autor: Dominik Friedrichs (forlix) Benutzerseite
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Hallo allerseits,

ich würde gern eine LED mit 30-35mA und rund 1 MHz takten 
(Datenübertragung), dabei sollte noch ein anständiges Rechtecksignal 
herauskommen, also Anstiegs/Abfallzeiten von rund 20ns oder weniger 
wären schön. Es sollte ein PNP Treiber sein, damit die LED an Masse 
liegen kann. Die Standard-Typen wie z.B. BC557 fallen weg, weil zu 
langsam. Rise/Fall-Zeiten liegen da bei über 100ns.

Wäre ein RF Transistor hier angebracht oder gibts noch was dazwischen, 
vielleicht genau für diesen Zweck? Herausgesucht habe ich bisher den 
BFT93 (PNP 5GHz wideband transistor) der auch gut erhältlich ist, klein, 
allerdings etwas knapp bemessen mit 35mA max. Strom. Mit dem BFR93A (NPN 
Gegenstück) den ich da hab, hab ich das vorhin getestet und kam auf ca. 
30ns lange Flanken unter sehr fragwürdigen Steckbrett-Bedingungen und 
Zeitdruck, und auf unter 10ns in Spice...

Was nimmt man in so einem Fall üblicherweise?

Gruß
Dominik

Autor: Igor Metwet (bastel-wastel)
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Hast du schon eine LED gefunden, die so schnell ist?

Ansonsten wird wohl ein MOSFET die gewünschte Geschwindigkeit abkönnen.

Autor: Thomas O. (kosmos)
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wie weit sollen den die Daten übertragen werden, nimm doch fertige IR 
Module, suche mal nach
IrDA 1.1 mit bis zu 16 MBit pro Sekunde (Mid-Infrared (MIR) (1,152 
MBit/s), Fast-Infrared (FIR) (4 MBit/s) und Very-Fast-Infrared (VFIR) 
(16 MBit/s)).

Und wenn du das Protokoll nicht brauchst schlachte einfach 2 ältere 
Handys aus um das Modul mit dem Transistor und den beiden Dioden zu 
nutzen.

Autor: Falk Brunner (falk)
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@ Dominik Friedrichs (forlix)

>ich würde gern eine LED mit 30-35mA und rund 1 MHz takten

Hmm.

>wären schön. Es sollte ein PNP Treiber sein, damit die LED an Masse
>liegen kann. Die Standard-Typen wie z.B. BC557 fallen weg, weil zu
>langsam. Rise/Fall-Zeiten liegen da bei über 100ns.

Ein einfacher 74HC04 ist ausreichend. Schalte zwei oder drei Gatter 
parallel, dann hast du ausreichend Treiberleistung.

>Wäre ein RF Transistor hier angebracht oder gibts noch was dazwischen,
>vielleicht genau für diesen Zweck? Herausgesucht habe ich bisher den
>BFT93 (PNP 5GHz wideband transistor) der auch gut erhältlich ist, klein,

;-)
Nur weil der Transitor 5 GHz Transitfreqeunz hat, heisst das noch lange 
nicht das DU den zum Laufen kriegst.

>allerdings etwas knapp bemessen mit 35mA max. Strom. Mit dem BFR93A (NPN
>Gegenstück) den ich da hab, hab ich das vorhin getestet und kam auf ca.
>30ns lange Flanken unter sehr fragwürdigen Steckbrett-Bedingungen und
>Zeitdruck, und auf unter 10ns in Spice...

AUA! So einen Transistor auf dem Steckbrett ist ein schlechter Witz.

MfG
Falk

Autor: Matthias Lipinsky (lippy)
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>mit 30-35mA und rund 1 MHz takten..

Ich würde Falk zustimmen:

Nimm nen Logik-IC. Ein/zwei/drei Gatter parallel.
ergibt eine hohe Flankensteilheit und ausreichend Strom.

Und den Vorteil des Kurzschließens der LED im offstate.

Autor: Düsentrieb (Gast)
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oder icl7667 , wenns mehr saft sein soll /bei reichelt 1eu

Autor: Helmi (Gast)
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@Dominik Friedrichs (forlix)

Du kannst es auch mal mit einer Kaskode Schaltung probieren.

Simulier die mal in Spice  (SwCAD 3)

Gruss helmi

Autor: Dominik Friedrichs (forlix) Benutzerseite
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@Thomas
Ich kopple mit der LED das Signal in eine Singlemode (9µm) Glasfaser per 
Bruteforce-Methode ohne jede Optik ein, d.h. LED flach bis zum Chip 
abdrehen damit das Faserende so nah wie möglich an den LED-Chip langt. 
Auf Empfängerseite ein breitbandiger Transimpedanzverstärker mit 
Fotodiode und sehr hohem Gain, da bei dieser Methode nur sehr wenig 
Licht (aber dennoch gut mit dem Auge sichtbar) eingekoppelt wird und am 
anderen Ende rauskommt. Der Verlust in solchen Fasern ist auch bei sehr 
großen Längen sehr gering, konkret hab ich 2x 60m in der Bastelkiste. 
Das ganze will ich mehr oder weniger einfach nur so aufbauen und mal ein 
paar Daten übertragen, einfach um zu schauen was möglich ist. Natürlich 
SMD und abgeschirmter Empfänger, sonst sind die Einstreuungen beim 
Verstärker größer als das Nutzsignal.
Insofern bringen mir die IR-Module nicht wirklich was ;)

@Falk
Ok, das mit dem 74HC04 werd ich mal in Betracht ziehen, ist mir ehrlich 
gesagt aber keine elegante Lösung.

Autor: Matthias Lipinsky (lippy)
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>Ok, das mit dem 74HC04 werd ich mal in Betracht ziehen, ist mir ehrlich
>gesagt aber keine elegante Lösung.

Wieso nicht? Wenn es zuverlässig arbeitet?

Die Lösung ist dann eines Inschenööörs würdig:

Funktinsfähig, einfach, kostengünstig, da Standart-BE und genial.

;-)

Autor: Peter Dannegger (peda)
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Dominik Friedrichs wrote:

> Die Standard-Typen wie z.B. BC557 fallen weg, weil zu
> langsam. Rise/Fall-Zeiten liegen da bei über 100ns.

Aber nur, weil Du ihn übersteuerst.

Einfach nen BC550 in Kollektorschaltung und >10MHz sind kein Problem.


Peter

Autor: Falk Brunner (falk)
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@ Dominik Friedrichs (forlix)

>Ich kopple mit der LED das Signal in eine Singlemode (9µm) Glasfaser per
>Bruteforce-Methode ohne jede Optik ein, d.h. LED flach bis zum Chip

Koppelfaktor 1 Promille und weniger. Naja.

>anderen Ende rauskommt. Der Verlust in solchen Fasern ist auch bei sehr
>großen Längen sehr gering, konkret hab ich 2x 60m in der Bastelkiste.

;-)
Der Verlust ist unsagbar gering. Du könntest eine 1km dicke Glasscheibe 
daraus bauen, und die wäre durchsichtiger als jedes Fensterglas mit 5mm.

So 0,3dm/km. Uuups, aber nur im IR Bereich.

>Das ganze will ich mehr oder weniger einfach nur so aufbauen und mal ein
>paar Daten übertragen, einfach um zu schauen was möglich ist. Natürlich

Und dazu nimmst du Singlemode Faser? Was spricht gegen einfache, billige 
Plastikfaser. Dafür gubt es auch gescheide Sender/Empfänger LEDs.

>Ok, das mit dem 74HC04 werd ich mal in Betracht ziehen, ist mir ehrlich
>gesagt aber keine elegante Lösung.

Nein? Aber deine Einkopplung ist elegant . . . Jetzt wo du es sagst.

Mfg
Falk

Autor: Dominik Friedrichs (forlix) Benutzerseite
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Falk Brunner wrote:
> @ Dominik Friedrichs (forlix)
>
>>Ich kopple mit der LED das Signal in eine Singlemode (9µm) Glasfaser per
>>Bruteforce-Methode ohne jede Optik ein, d.h. LED flach bis zum Chip
>
> Koppelfaktor 1 Promille und weniger. Naja.

Genau :)
Schön, das du dich auskennst.

> Und dazu nimmst du Singlemode Faser? Was spricht gegen einfache, billige
> Plastikfaser. Dafür gubt es auch gescheide Sender/Empfänger LEDs.

A) Die Herausforderung
B) Die beiden Kabel hab ich mal für nen Euro ersteigert (damals keine 
Ahnung gehabt das sie so verdammt dünn sind ;) und seitdem liegen sie 
nutzlos rum, bis ich gemerkt habe das sich der unendlich kleine (selbst 
unter 1000x Lichtmikroskop) leuchtende Punkt am andern Ende doch 
irgendwie elektrisch messen lässt.

>>Ok, das mit dem 74HC04 werd ich mal in Betracht ziehen, ist mir ehrlich
>>gesagt aber keine elegante Lösung.
>
> Nein? Aber deine Einkopplung ist elegant . . . Jetzt wo du es sagst.

Och ich finde die garnicht so schlecht, geht halt nicht besser ohne 
extrem hohen Aufwand. Sagen wir es ist ein Grenzwert an den ich mich 
hobbymässig eben nicht weiter annähern kann. Auf der elektrischen Seite 
hingegen ist aber schon noch was drin.

Autor: Falk Brunner (falk)
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@ Dominik Friedrichs (forlix)

>hobbymässig eben nicht weiter annähern kann. Auf der elektrischen Seite
>hingegen ist aber schon noch was drin.

Und was? ein 74HC04 stellt dir einen wunderbaren, schnellen, starken 
Digitaltreiber zur Verfügung. Wass willst du noch? klingt nicht so 
exotisch wie "BFT93 (PNP 5GHz wideband transistor)", ist aber 100mal 
sinnvoller.

MFG
Falk

Autor: Dominik Friedrichs (forlix) Benutzerseite
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Falk Brunner wrote:
> @ Dominik Friedrichs (forlix)
>
>>hobbymässig eben nicht weiter annähern kann. Auf der elektrischen Seite
>>hingegen ist aber schon noch was drin.
>
> Und was? ein 74HC04 stellt dir einen wunderbaren, schnellen, starken
> Digitaltreiber zur Verfügung. Wass willst du noch? klingt nicht so
> exotisch wie "BFT93 (PNP 5GHz wideband transistor)", ist aber 100mal
> sinnvoller.

Also ich hab gerade mal Peters Rat befolgt und das sieht eigentlich ganz 
annehmlich aus mit der Kollektorschaltung, vielen Dank für den Tipp.

Allein der Fakt das ich mit dem 74er so einen klobigen 14-pinner auf dem 
Board haben muss nur um eine LED zu treiben... naja du musst es nicht 
verstehen ;)

Autor: Martin (Gast)
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Wenns irgendwann mal schneller wird wäre ein BF199 noch ein etwas 
gutmütigerer Transistor. (f_T bei etwa 1GHz)

Martin L.

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