AC-Übertragung mit LD271

Hallo,

Ich habe mal noch eine Frage zur optoelektronischen Übertragung eines Wechselspannungssignals.

Die Daten: zu Übertragendes Rechtecksignal liegt zwischen 500Hz und 10kHz Die Recheckhöhen liegen bei ca. +-4,5V

+4,5V O | | AC-Signal>--. | | | .-. .-. | | | | Rs| | | |Rb Rs = Widerstand Signal '-' '-' Rb = Widerstand Batterie | | | | '------o | V - IR-LED | | | | O -4,5V

Das Signal schwingt um die 0V herum. Also im Bezug auf die -4,5V zwischen 0V oder mal 9V.

Jetzt gibt es 3 verschiedene Ziele, die ich maximieren möchte.

1.) An der Fotodiode wo das Lichtsignal ankommt, soll eine möglichst _große Amplitude_ entstehen. Wenn das Rechteck zerhauen als Dreieck oder so ankommt ist nicht schlimm.

2.) Die Sende-LED soll möglichst wenig Strom verbrauchen. Unter 10mA wäre natürlich toll.

3.) Das ganze soll möglichst Verzerrungsfrei ankommen.

Momentan habe ich folgende Konfiguration. Rs = 680 Ohm Rb = 2,2 kOhm Die Empfänger-Fotodiode ist mit 10 kOhm belastet und mit 10uF abgekoppelt. Die weiterverarbeitende Schaltung hat ca. 100 kOhm Impedanz.

Derzeitiges Übertragungsergebnis: Wenn man das Signal invertiert, sieht man, dass die Ausschläge in negativer Richtung ca. 10 mal größer übertragen werden, als ein gleicher Ausschlag in positiver Richtung.

Hat jemand eine Idee, wie man das Übertragungsergebnis verbessern kann? Also konkret soll die Verzerrung kleiner werden aber möglichst ohne wesentlich mehr Strom zu vergeuden.

Dass man hier auf die Diodenkennlinie schauen muss ist mir schon klar, nur habe ich bei der Dimensionierung der Widerstande ein Brett vorm Kopf, welchen Widerstabd ich am besten ändern muss.

Was wäre am sinnvollten. Einfach Rs vergrößern? Oder Rb verkleinern?

Bin irgendwie etwas ratlos wie man am besten zur Maximierung vorgeht.

MfG,

Markus

PS: Nein, ich kann keinen Optokoppler benutzen, weil eine Sicherheitstrennung von ca 10kV oder mehr gewünscht wird ;)

"Markus" schrieb im Newsbeitrag news:44ea0fdd$0$10153$ snipped-for-privacy@newsspool1.arcor-online.net...

Zur Ubertragung eines Rechtecksignals derart hoher Amplitude kannst du die LED 100% tasten, dann werden alle deine 3 Anspruche bestmoeglich erfuellt:

LED Rechtecksignal --Vorwiderstand--|>|-- Masse (oder auch an -4.5V, dann Vorwiderstand groesser)

vorausgesetzt die Quelle ist niederohmig genug um einen niederohmigen Vorwiderstand (und damit Strom) zu erlauben, der die 10kHz schafft).

--
Manfred Winterhoff, reply-to invalid, use mawin at gmx dot net
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Lese 'Hohe Schule der Elektronik 1+2' bevor du fragst.

Hi Markus,

Und wo liegt das Problem? Du bist Dir hoffentlich im Klaren, dass die 10 kV nicht nur beim Optokoppler isoliert werden wollen... 10 kV Optokoppler gibt es aber fertig von der Stange zu kaufen. Wenn Du das wirklich selbst entwickeln willst, viel Spaß beim Zertifizieren... Lese dann aber auch noch einmal nach, was es mit worst case auf sich hat...

Marte

"MaWin"

Das Rechteck hat ja unterschiedlich hohe Amplituden. Die +-4,5V sind maximale Grenzen. Die Amplitudenhöhen der Rechtecke ist das, worauf es bei der Übertragung ankommt.

Dann ist die LED ja bei Spannungen kleiner 1 V gegen Masse aus.

ca. 200 Ohm.

MfG,

Markus

"Markus" schrieb im Newsbeitrag news:44ea9739$0$1404$ snipped-for-privacy@newsspool3.arcor-online.net...

Na das ist Pech. Die bekommst du natuerlich nie sauber linear uebertragen. Ein sinnvoller Weg waere die Umwandlung der Amplitude in eine Frequenz (FM-Modulation), aber um 10kHz zu uebertragen, braucht es da schon eine hohe Traegerfrequenz, nicht umsonst hat erst UKW eine FM Modulation, und fuer die hohe Frequenz braucht es eine schnelle Lichtschranke. Gluecklicherweise laesst sich diese Frequenz auch ohne Licht als Traeger uebertragen, die Frequenz ist ihr eigener Traeger.

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"MaWin"

ankommt.

Die 10 kHz sind schon ein "Träger"signal. Der Multiplexer 4051 schaltet einfach bis zu 10k Mal pro Sekunde zwischen GND und Signal hin und her. Das originale Signal liegt frequenzmäßig unter 50 Hz.

MfG,

Markus

Markus schrieb:

Warum hast Du denn dann =FCberhaupt ein Tr=E4gersignal? Schliesslich kann man =FCber Optokoppler ver=E4nderliche Signale auch so =FCbertragen. Das Problem dabei ist, das diese =DCbertragung normalerweise nichtlinear erfolgt. Man kann das zwar mit Klimmz=FCgen auch linear hinbekommen, FM ist da aber der bessere Weg. Gruss Harald

"Harald Wilhelms"

Weil das Signal mit einer Soundkarte aufgenommen werden soll. Eine Soundkarte filtert unterhalb von ca 35Hz alles weg, aber genau der Bereich ist wichtig. So filtert die Soundkarte zwar auch viel weg, aber das ursprüngliche Signal ist rekonstruierbar.

MfG,

Markus

Markus schrieb:

Das erkl=E4rt zwar die 10kHz, =E4ndert aber nichts an der Tatsache, das eine lineare Signal=FCbertragung =FCber Optokoppler kaum m=F6glich ist. Was spricht gegen die Verwendung von FM? Gruss Harald

"Harald Wilhelms"

Dagegen spricht: Ich habe keine Ahnung wie FM funktioniert ;-) und 2. hat der empfänger keine aktive Stromquelle, sofern das bei FM wichtig sein sollte.

MfG,

Markus

Harald Wilhelms schrieb:

Dass ein simpler Trafo das Problem eh viel einfacher lösen würde?

Gruß Dieter

Markus schrieb:

Eigentlich ganz einfach: Ein niedriger Pegel entspricht einer niedrigen Frequenz und ein hoher Pegel entsprich einer hohen Frequenz. Verwirklicht wird das Ganze =FCber einen VCO, z=2EB den, der im 4046 drin ist. Auswerten kann das Signal dann ja Dein PC. Gruss Harald

"Harald Wilhelms"

Lol. Faszinierend, dass mir ein Physikprofessor in 45 Minuten Vorlesung nicht erklären konnte, was FM ist und du in zwei Sätzen. Das ist echt lol ;)

Jetzt musste ich erstmal nachgucken, was VCO heißt *g*

Hast du da zufällig Beispielschaltungen für niederfrequente FM-Modulationen? Ich habe mir gerade das Datenblatt zum von dir erwähnten 4046 herausgesucht. Am VCO sind mehrere Pins. Zwei stück (Pin6 u.7) an denen ein C klemmt, was vermutlich ne Art Schwingkreis erzeugt. Ein Inhibit (Pin5) zum Stoppen vemute ich. Pin 9 - VCO IN - Steuereingang Spannung? Pin 4 - VCO OUT - Oszillatorausgang? Die restlichen Pins verstehe ich allerdings nicht. Pin11 - R1 - VSS Pin12 - R2 - VSS

FM-Modulation scheint aber (nachdem ich nun verstanden habe was das ist *g*) die tatsächlich bessere Wahl zu sein.

MfG,

Markus

Markus schrieb:

Mit den zwei Sätzen ists halt auch nicht getan, bei weitem nicht.

Wenn du dir die Übertragungsfunktion reinziehen würdest, wärst du nicht so euphorisch damit *sehr* niedrige Frequenzen übertragen zu können. Es hat schon seinen *guten* Grund, dass man das üblicherweise mit Chopper und Trafo macht.

Gruß Dieter