Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik 20 Mhz über Infrarot übertragen? unmöglich?


von Stefan02 (Gast)


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Hi,

Ich benötige für ein Projekt eine Infrarotübertragung mit 20Mhz 
Trägerfrequenz. Ich habe jetzt schon diverse Schaltungen versucht, 
angefangen mit dem Foto Transistor, aber es scheint "unmöglich" zu sein 
-?

Ich habe als Testaufbau einen Quarz Oszillator genommen, und dahinter 
eine Klasse C Endstufe geschalten (1 Transistor). Im Kollektorkreis ist 
- mit Vorwiderstand - eine LED / IR Diode (getestet) geschalten, welche 
meinem Verständniss nach, vom in Klasse C geschaltenen Transistor 
gepulst werden müsste, mit besagter Frequenz. Als Empfänger habe ich 
einen Fototransistor verwendet, welcher hochohmig auf ein FET geht, 
welches nochmal auf einen 1 Transistor Verstärker weitergeleitet wird 
(Die Verstärkerschaltung schafft die gewünschte Frequenz spielend). 
Nachdem ich hier diverse Versuche gemacht habe, auch die "Steuersender" 
Schaltung anders aufgebaut habe (Klasse A Verstärker, Modulation an 
Basis) - und es einfach nicht funktioniert (Am verstärker kommt "0" Hf 
raus) habe ich etwas im Internet recherchiert und rausgefunden, das wohl 
Fotodioden sehr schnell sein sollten, und es mit selbrigen eventuell 
funktionieren könnte - gesagt getan, bei Reichelt Fotodioden bestellt, 
und erstmal nicht schlecht über die Preise gestaunt 13€ für eine Diode 
(z.T.) ist ganz schön happig, aber wenns dann funktionieren würde... Ich 
habe dann die Fotodioden wie einen Fototransistor beschalten, was nicht 
wirklich gut funktionierte. Nachdem ich rausgefunden hatte, das man 
diese ähnlich wie eine Spannungsquelle beschalten muss, habe ich meine 
Schaltung entsprechend geändert und die Funktion der Fotodiode als 
solche war bestens gegeben. Nur - wieder 0 Signal nachdem ich 20Mhz 
übertragen will, klar, gehe ich mit dem Oszillator auf "geringe" 1Mhz 
runter, bekomme ich am Verstärkerausgang sogar ein paar wenige mW an HF 
Leistung . Für meinen Anwendungszweck würde ich aber gerne 20Mhz 
verwenden (bis 14Mhz könnte ich noch runtergehen, aber viel tiefer 
sollte die Frequenz nichtmehr sein). Ist das möglich so "schnelle" 
Frequenzen über IR zu übertragen? Ist meine Beschaltung falsch? Ich 
frage hier nach, weil ích schon relativ Ahnung von Elektronik im 
generellen habe, und meine vielen Test-Tricks einfach 0 Wirkung 
hatten...

MFG: Stefan02

von Gerd B. (Gast)


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Doch geht.
Ich hatte in meiner Dipl.Arbeit ein Videosignal FM moduliert und mit 
IR-LEDs über 100m übertragen.

Für den Empfänger brauchst Du eine Fotodiode + einen als 
Transimpedanzverstärker geschalteter OPV.
Such mal im Netz nach "Laserdiode + ATV"

von Gerd B. (Gast)


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Hier zum Beispiel:
www.mydarc.de/dj1wf/Laser/AGAFArtikel.pdf

von Mike (Gast)


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Deine Photodiode kannst du schnell machen, indem du zur Verringerung der 
Sperrschichtkapazität eine ordentliche Spannung in Sperrrichtung 
anlegst.

von Ulrich (Gast)


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Die IR Dioden sind auch nicht alle schnell genug für 20 MHz.  Mit einer 
880 nm Diode könnte es aber noch gehen.

Die Photodiode muss nicht besonders teuer sein, da sind 20 MHz noch 
nicht besonders schnell. Wichtig ist da eher die Vorspannung und der 
Transimpedanzverstärker hinter der Diode. Für 20 MHz Signalfrequenz muss 
man da schon sehr schnelle Bauteile nehmen, ggf. auch diskret statt OPs.

von Bernd W. (berndwiebus) Benutzerseite


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Hallo Gerd B.

> Für den Empfänger brauchst Du eine Fotodiode + einen als
> Transimpedanzverstärker geschalteter OPV.
> Such mal im Netz nach "Laserdiode + ATV"

Persönlich habe ich damit keine Erfahrung, aber es gibt wohl 
Überlegungen, das nicht koherentes Licht für den Zweck besser ist, weil 
die astronomische Szintilisation dann nicht so stört.

Siehe:
http://www.modulatedlight.org/optical_comms/optical_index.html

Die passenden LEDs waren allerdings zur Zeit Deines Artikels auch noch 
nicht verfügbar.

Mit freundlichem Gruß: Bernd Wiebus alias dl1eic

http://www.dl0dg.de

von Helmut S. (helmuts)


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Probier mal statt ein/aus mit "leicht ein" zu "voll ein" zu modulieren.
Das heißt immer mindestens 5mA bis 10mA Mindeststrom bei logisch 0 und 
50mA oder was immer du hast bei logisch "1".

von W.S. (Gast)


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Stefan02 schrieb:
> Als Empfänger habe ich
> einen Fototransistor verwendet, welcher hochohmig auf ein FET geht

Ja, da haben wir doch schon den Kardinalsfehler. Du mußt deinen 
Lichtempfänger auf null Ohm Lastwiderstand arbeiten lassen, sonst wird 
das Ganze nix. Also nimm einen AD8000 und häng den 
Fototransistor/Fotodiode an den E- und den E+ auf ne konstante Spannung. 
Gegenkopplung so wie bei invertierendem OpV üblich.

W.S.

von Stefan02 (Gast)


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Ok, vielen Dank für die Antworten, ich wusste bei meiner Schaltung ja 
nicht wo ich ansetzen sollte - ob z.B. die LED / IR Diode überhaupt 
20Mhz überträgt oder einfach nur so vor sich hin leuchtet. Vielen Dank, 
die Tips haben mir geholfen.

von MaWin (Gast)


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> Ich benötige für ein Projekt eine Infrarotübertragung mit 20Mhz
> Trägerfrequenz. Ich habe jetzt schon diverse Schaltungen versucht,
> angefangen mit dem Foto Transistor, aber es scheint "unmöglich" zu sein

Nun, da alle deine Telefongespräche und Internet-Verbindungen
über Glasfasern mit Infrarotlicht laufen, und das nicht mit
schlappen 20 MHz, sondern vielen Gigahertz, kannst du erahnen,
daß es schon geht, aber eben etwas mehr Kenntnisse erforderlich
sind.

Nun weisst du auch, warum die Telekomtechnikerfinder etwas mehr
Geld bekommen.

Und ja, auch eine normale IR LED und ein normale IR-Photodiode
sind für 20MHz tauglich, wenn man sie richtig verwendet.
Ein Phototransistor hingegen ist eher langsam (wenn er eine
herausgeführte Basis hat kann man ihn natürlich trotzdem
verwenden, notfalls als Photodiode).

von Horst H. (horst_h44)


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Als schnelle Treiber für die optische Übertragung lassen sich auch 
Laserdiodentreiber verwenden. Speziell schnelle Laser-Switches, wie z.B. 
der iC-HK( http://www.ichaus.de/product/iC-HK%20iC-HKB ). Die IR-LEDs 
lassen sich damit auch betreiben und mit zwei Strömen geht eine digitale 
Modulation bis über 100MHz. Die Sendeleistung(eingestellte Strom) hängt 
von der optischen Übertragungsstrecke ab und wieviel Infrarotstrahlung 
an der Fotodiode noch ankommt.

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