Tip: Aufbau Transceiver, IR-Übertragungsprotokolle ...

randy

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aeh - warum ned einfach nen kleinen fet? ist doch eh "on/off"

Is nix "on/off"! Sein (logikgesteuerte) Stromquelle! FET ginge natürlich trotz dem (bei entsprechender Anpassung der Referenzspannung...) ...

randy
Also es macht schon einen Unterschied, ob ich nen Halbleiter zum schalten oder als regelndes Element (wie hier) einsetze, u.a. schon wegen der Verlustthematik. Und die Wahl des Typen ist viel kritischer, wenn der gewählte Arbeitspunkt (100mA) auch halbwegs getroffen werden soll...

randy

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...in der schaltung hier ist der transistor einfach nur "an" oder "aus"...

Eben nicht! "Er" regelt im "an"-Fall den Strom durch die IR-Dioden auf ca. 100mA (statisch). Lies doch bitte mal das hier bzw. das, was in dem Ursprungspamphlet zur Funktion und Dimensionierung steht...

randy

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normalerweise wird der dioden strom durch einen vorwiderstand begrenzt ...

Alle wesentlichen Parameter einer (IR-) LED sind primär stromabhägig, so z.B. die Strahlstärke (proportinal zum sie durchfliessenden Strom). Auch die Belastbarkeit wird i.d.R. über Stromgrenzwerte (If) angegeben... Es ist also naheliegend, eine LED an einer Stromquelle zu betreiben.
Der Betrieb über einen Vorwiderstand (an einer Spannungsquelle) ist halt für viele Anwendungen aufwandsärmer und auch oft ausreichend. Durch unsere Spannungsversorgung hier, die sehr wacklig ist und sich auch nicht sinnvoll stabilisieren lässt, wenn das bisschen Leistung was wir aus der Seriellen zapfen können noch halbwegs zum verbraten in den LEDs ankommen soll..., brauchts halt ne Stromquelle um die LEDs an ihrer Leistungsgrenze (hohe Sendeleistung) betreiben zu können. Nen 'aktiven' Halbleiter zur (Schalt-) Leistungsverstärkung brauchts ja so wie so...

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... und nicht durch den innenwiderstand eines leitenden transistors.

Mit dem "Innenwiederstand eines leitenten Transisators" hat das hier nix zu tun!

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ich wuerde das wie in ...

Fällt m.E. so oder ähnlich wegen der mageren Spannungversorgung flach...

mapovi
Der BC 548C scheint mir falsch beschaltet. Du hast den Kollector und Emitter verdreht. Also: Den BC 548C um 180° drehen oder die beiden äusseren Litzen vertauschen (grüner gegen gelber Punkt). Sonst scheint alles zu passen.

mapovi
Sieht doch gut aus jetzt! Ich denke, Du kannst die Schaltung so anklemmen.
Dass es bei (4) nur 53,8 mA sind dürfte daran liegen, dass wir DTR nur auf GND und nicht auf +U1 ziehen und nur mit U1=9V arbeiten. Damit ist der Strom für die Referenzspannungserzeugenden Dioden (D3-D5) etwas kleiner als er es im 'echten' Betrieb sein wird... Wenn Du's genau wissen willst müsstest Du U1 auf ca. 15V und DTR noch mal +15V höher ziehen, als GND.
Nebenbei darf man bei einer unkalibrierten, halbleiter- und grabbeltischbestückten ... Schaltung sehr mit +-50% Toleranz zufrieden sein!

mapovi
Komisch, die Schaltung, die ich hier vorgestellt habe, flutet bei mir das ganze Wohnzimmer. Sie hat bei mir deutlich mehr Sendeleistung als jede meiner Originalfernbedienungen. Z.B. mein AV-Receiver steht direkt über dem VDR, d.h. das IR-Licht erreicht den Receiver nur durch Reflektion über die Fensterseite und funktioniert darüber hinaus selbst noch bei extremen Sonnenlichteinfall...
Probier mal, ob dein Receiver reagiert, wenn Du mit Deiner Originalfernbedienungen von der ursprünglich gewünschten Postionen und Richtung Deines selbst gebastelten Senders aus sendest. Wenn nicht sind die Verhältnisse bei Dir wohl einfach zu ungünstig. Wenn ja könnten wir die Schaltung vielleicht noch etwas aufbohren, z.B. den
R1 durch 1K ersetzen (einfach brücken)...

Fein, dass es bei Dir auf Anhieb geklappt hat.

Leider hat die Schaltung noch zwei kleinen Schönheitsfehler, wodurch es beim Einen oder Anderen dann doch nicht so gut klappt. Zum Einen hat die Ausgangsspannung der Seriellen noch einen Einfluss auf den LED-Strom bzw. die abgestrahlte Leistung. Wenn sie nicht die spezifikationsgerechten +-12V (5mA) high- bzw. low-Pegel liefert, sondern deutlich darunter, was wohl doch recht häufig vorkommt, muss man den R1 anpassen, um ein gutes Ergebnis zu bekommen. Zum Anderen bewirkt der Trick mit dem R4/C2, um den Peakstrom zu erhöhen, bei einigen Empfängern das Gegenteil von dem, was er soll. Die ersten Peaks nach langer Ruhezeit sind deutlich (2x) intensiever, als die, die sich später im Mittel einstellen. Manche Empfänger senken aufgrund der ersten Peaks wohl ihre Empfindlichkeit, mit dem Resultat, dass sie die restliche Übertragung nur noch schwach empfangen...
Ich habe schon eine verbesserte Version in der Schublade, komme aber wie üblich nicht dazu, die mal praktisch zu testen. Vielleicht meldet sich der nächste mit 'Sendebedarf' mal vorab bei mir, damit wir das zusammen mal austesten können?

Auch diese Thematik ist leider sehr komplex, wenn man sie im Detail betrachtet. Ich fange mal mit einer einfachen, robusten Version an...

Wer meinen letzten Vorschlag schon am laufen hat und mit der Sendeleistung unzufrieden ist, kann als einfachste Massnahme mal den R1 auf 2.2k absenken. Damit sollten dann auch flauere Serielle den IR-LEDs ordentlich Dampf machen (und nominale nicht überlastet werden). Dazu eventuell mal den R4/C2 abklemmen...

Der Wesentliche Unterschied zu meinem letzten Vorschlag ist zunächst einmal, dass T1 nun schaltend betrieben wird, um dem Strom durch die IR-LEDs (weitgehend) die Abhängigkeit von der von der seriellen Schnittstelle verfügbaren Spannung bzw. Strom zu nehmen. Die Schaltung funktioniert so von nominalen 12V (5mA) bis hinunter zu ca. 3V (300uA) bei high-Pegel und alles ab bzw. unterhalb 0V low-Pegel. Diese Anforderung sollte auch die abgefrackteste Serielle noch packen, ansonsten isse put!

Die Schaltung ist so ausgelegt, dass sie das high/low-Signal von der Seriellen 1:1 in IR-Pulse (high) umsetzt und auch bei Dauer-high nicht abraucht. Die Sendeleistung hängt damit primär von der Anzahl der eingesetzten IR-Dioden ab. So wie hier gezeigt gehen bis zu fünf Stück LD271.

An die Bauteile werden keine besonderen Anforderungen gestellt. Alle Widerstände 1/4W, <=5%, der C1 <= 16V. Für T2 können auch 'vergleichbare' Typen ('einfache' Si-Type, Stromverstärkung >= 20, max. Verlustleistung min 1W) wie der BD139 oder BD159 eingesetzt werden. Die vorgeschlagenen Typen sind auf den ersten Blick völlig überdimensioniert, können die hier entstehenden Verluste aber ohne besondere Kühlungsmassnahmen abführen. Es ginge mit Ach und Krach auch eine Kleinleistungstype wie der BC337, dem dürfte in seinem TO-92 aber ohne Kühlfahne recht heiss werden...

(Um)Dimensionierung (auf andere Betriebsspannung oder IR-LEDs):

[edit] hier war irrtümlich von R1 die Rede [/edit]
R3 bestimmt den Strom durch die IR-LEDs (If; hier 130mA):
R3 ~ 0.9V/If (tendentiell der nächst grössere Wert)

Maximale Zahl der IR-LEDs (Ufmax ist die maximale Duchlassspannung bei If; hier 1.8V):
N <= (Vcc-1.5V)/Ufmax (ganzzahlig abgerundet)

Jetzt mal gucken, ob's dem T2 nicht zu heiss wird, sprich dessen maximale Verlustleistung (Ptot) nicht überschritten wird. Hier brauchen wir die minimale Duchlassspannung der IR-LEDs bei If (Ufmin; hier 1.5V):
Ptot >= (Vcc-0.9V-N*Ufmin)*If

R2 ~ (Vcc-1.6V)/20mA (tendentiell der nächst kleinere Wert)
Wer eine hübsche Visualisierung haben möchte, der kann in Reihe mit R2 noch eine (rote) Standard-LED (20mA) schalten. Dann muss deren nominale Durchlassspannung (Ufnom, 2.2V) noch mit in die Gleichung zum R2:
R2 ~ (Vcc-Ufnom-1.6V)/20mA

Bei Vcc = 5V gingen also mit Ach und Weh 2xLD271 (R2 = 150R).

[to be continued]

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Original von ronja.schmid
habichthugo

wenn du beim senden wirklich sicherbist da du nur sehr kurze impulse sendest lass einfach r3 weg und nimm nur 4 ir-leds damit hast du dann eine bessere sendeleistung und nimm für den t2 einen bc879 darlington transistor. siehe auch http://eldo.gotdns.com/yard/highpower.html

mlg ronja

p.s. mehr geht nicht aus normalen ir-leds rauszukitzeln. bei tageslicht und tsop1736 waren es gut 30m ohne probleme!

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Das ist ja grade der Witz, dass Du an der Seriellen zumindest zeitweise nicht sicher sein kannst, was sie macht. Was passiert z.B. direkt nach dem Einschalten des PC? Oder Du 'vergisst' schlicht bei LIRC den 'soft_carrier' zu aktivieren...Es gibt x Möglichkeiten, dass da zu lange Pulse oder Dauer-high kommen!

Bei 4xLD271 an 12V haut's laut Datenblatt so zwischen 1..3A durch die Dinger (gleichmässige Spannungsaufteilung von 3V/LED mal vorausgesetzt) bzw. 3..9W pro LED! Das machen die vielleicht 1uS mit...

Die wesentlichen Charakteristika von LEDs sind strom- und nicht spannungsdefiniert. D.h. will man definierte Verhältnisse muss man für einen definierten Strom sorgen (Stromquelle bzw -regelung).

Wir können auch mal annehmen, es läuft alles wunderbar und aus der Seriellen dröpst z.B. das weit verbreitete RC5. 36kHz mit einem Puls-/Pausen-Verhältnis ('duty cycle') von 0.25 (~7us). Dazu sagt uns das Datenblatt, dass wir damit Strompulse bis zu ca. 600mA zulassen dürfen. In den meisten LIRC-Konfig.-Dateien (lircd.conf) sind der duty_cycle- und frequency-Parameter aber gar nicht vorhanden (weil LIRC beim Lernen über den TSOP ja nur das bereits demodulierte Signal erhält, sprich diese Information verloren ist) womit beim Senden die Defaults gelten (0.5 bzw. 38kHz). Damit kann unsere LD271 aber nur noch knapp über 300mA!...

Es hilft nix, entweder wir müssen unsere Schaltung so auslegen, dass sie auch bei Dauer-high nicht abraucht oder irgendwie dafür sorgen, dass solche Fälle abgefangen werden. Im ersten Ansatz könnten wir die Trägerfrequenz mit korrektem Puls/Pausen-Verhältnis natürlich selbst generieren. Das ginge dann natürlich nur für ein Protokoll d.h. im worst case für ein zu steuerndes Gerät. Ich steuere hier aber drei Gerätschaften mit völlig unterschiedlichen Protokollen...

Eine der völlig hardwareunabhängigen Stellschrauben zur Verbesserung der Sendeleistung ist - nebenbei - die korrekte Sendefrequenz (und den duty cycle) für seine Protokolle herauszufinden und in die lircd.conf einzutragen. Viele Empfänger sind recht schmalbandig auf eine Frequenz abgesimmt und so führt schon eine geringe Abweichung zu einem hohen Verlust der Empfindlichkeit (Reichweite). Wohl dem der die Original-FB und nen Oszi hat! Eventuell weist LIRC im flags-Parameter sogar das erkannte Protokoll aus und man kann sich die passenden Einstellungen dazu ergoogeln. Wobei es natürlich durchaus Gerätschaften gibt, die zwar z.B. prinzipiell RC5-Protokoll fahren (was LIRC dann so ausweisst), aber andere Trägerfrequenzen als 36kHz verwenden (wie mein Sony-TV).

Ähnlich blöde sieht es mit der IR-Wellenlänge aus. Wer sagt denn eigentlich, dass unser Zielgerät auf 950nm reagiert? Um die 850nm ist z.B. auch recht weit verbreitet. Würden wir z.B. ne SFH485 (880nm) auf nen TSOP (940nm) loslassen, so hätte der nur ca. 50% seiner maximalen Empfindlichkeit. Für einen Universalsender müssten wir also mehrere verschiedene LED-Typen nehmen, um alle gängigen Wellenlängen abzugrasen...

Ich sach doch, die Sache is kompliziert!

[to be continued]