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?
Aber mit einem schnellen OPamp hast du eventuell eine größere Gegenkopplung und niedrigere Verzerrungen. Kai Klaas
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.
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