Это - достаточно беспорядочный архив сообщений конференций сети fidonet, которые на момент их прочтения мной
показались полезными или интересными. Многие устарели, многие узкоспецифичны и малоинтересны, но может оказаться и что-то новое...
- __techs (2:5015/42) ----------------------------------------------- __techs - Msg : 792 of 1000 From : Alexey Vladimirov 2:5100/99 10 Feb 99 13:21:16 To : All 10 Feb 99 21:00:52 Subj : FidoLink. Размышления по поводу... ------------------------------------------------------------------------------- @AREA:RU.LINK.ALT ============================================================================= * Forwarded by Alexey Vladimirov (2:5100/99) * Area : SU.HARDW.SCHEMES (SU.HARDW.SCHEMES) * From : George Shepelev, 2:461/124 (10 Feb 99 00:53) * To : All * Subj : FidoLink. Размышления по поводу... ============================================================================= All, ты ещё здесь сидишь? 7 февраля 1999 23:43 Sergey Kovalev закинул в эху тексты "FidoLink. Часть 2." и "FidoLink. Часть 3." Так что теперь, если можно, проанализирую аналоговую часть предложенной схемы. О приёмной схеме промолчу, уж очень схема "странная" (мягко говоря). А вот насчёт предложенной передающий части - не удержусь... Приведу схему в псевдографике, чтобы понятней было: И автора прошу делать то-же самое. Оно, конечно, на gif'ах всё красивше выглядит, но обсуждать схему удобнее имея её перед глазами... +5В ------┬----------┬------┐ │ │ │ C1 -┴- -┴- -┴- 6н8 -┬- \\ / // / \\ │ -┬- -┬- R4 470* │ │ │ ├----------┘ │ ├--████---┤ │ │ │ R1 9к1 │ │ │/ │ ---████---┬--┤ │ │ │\\e КТ3102ЕМ │ │ │ │ │ │ │ └----│----┐КТ3102ЕМ │ │ │ │ R2 ▐█▌ \\│ ├--┐ ▐█▌ ├----------┤ │ 51 ▐█▌ e/│ ▐█▌ │ R3 │ │ ▐█▌<┘ 100к ┴ ┴ ▐█▌ ┴ > Особых пояснений, как мне кажется, он не требует. Требует, требует... Hачиная от оставшегося "за скобками" блокирующего конденсатора по питанию и заканчивая кучей более хитрых вопросов. > Лазерный диод является коллекторной нагрузкой первого транзистора. > Резистор в его эмиттерной цепи ограничивает ток через этот транзистор и > создает условия для работы второго транзистора, который является > фактически > (совместно с R1) управляемым делителем входного напряжения. Очень хорошо. Допустим рабочий ток лазерного диода в открытом состоянии 35 мА. Это соответствует 1,8 В на резисторе R2. Hа базе первого транзистора получается 2,5 В. Даже при размахе цифрового сигнала 5 В через резистор R1 будет течь ток 275 мкА. Усиление первого транзистора по току должно быть _как_минимум_ 127, более реалистическое значение 300 ("лишний" базовый ток будет шунтироваться ООС со второго транзистора). Указанные транзисторы имеют усиление >400, так что с этим всё в порядке... > Второй транзистор управляется фототоком диода, встроенного в лазер > для организации схемы ограничения температурного дрейфа его параметров. > С увеличением светового потока увеличивается базовый ток > второго транзистора, и он шунтирует входной сигнал на уровне, > безопасном для лазера. Подстроечный резистор R3 предназначен для > регулировки > допустимого уровня излучения лазера.Hоминалы схемы подобраны так, > что при комнатной температуре можно уменьшить его сопротивление до нуля > и > это не приводит к фатальным последствиям для лазерного диода > (по крайней мере у меня проблем не было). Переведём последнюю фразу на русский. Hулевое сопротивление резистора R3 означает отсутствие ограничения тока при помощи ООС. При этом ток через лазерный диод равен ( 5 В - падение напряжения на диоде - напряжение насы- щения первого транзистора ) / 51 Ом и равен 50...60 мА. Будет ли такой ток фатальным или нет я не знаю, во всяком случае это почти 100% перегрузка... > При изменении тепературы параметры излучения, конечно, будут плавать, > но разброс значений будет существенно снижен за счет отрицательной > обратной > связи по световому потоку через фотодиод и второй транзистор. Температурная компенсация в этой схеме определяется температурной зави- симостью б-э перехода второго транзистора и температурным дрейфом тока утечки фотодиода. С ростом температуры от -20 до +40°C напряжение б-э меняется (снижается) процентов на 20. Ток утечки фотодиода при этом растёт, что дополнительно снижает мощность излучения с ростом температуры... Точные величины дрейфа "стабилизированного" тока лазерного диода надо определять экспериментально, но судя по всему степень стабилизации будет невысока. Единственное, что понятно сразу - обратная связь совершенно не в состоянии отслеживать уровень коротких сигналов, она работает только по "средней" яркости. Что приводит к практически нерегулируемым импульсам тока максимально возможной интенсивности через лазерный диод при высокой скважности входного сигнала. При выбранной длительности импульса 4 мкс и не максимальной скорости обмена никакой стабилизации видимо не будет; лазерный диод будет работать с перегрузкой на 50...80%... Я _не_знаю_ является ли для лазерного диода критичной величина среднего или максимального импульсного тока. В первом случае - всё в порядке, пред- ложенная схема будет просто снижать излучаемую мощность (и дальность) с повышением частоты передачи. Во втором - пользы от "стабилизатора" никакой, вместо всей этой чудо-техники хватило бы транзистора с общим эмиттером с резистором и лазерным диодом в цепи коллектора... > Резистором R4 можно выставить начальный уровень тока через лазер в > отсутствие > сигнала. Считается, что это повышает живучесть лазерного диода. Это также приводит к уменьшению глубины модуляции и бесполезному расходу мощности (и ресурса) лазерного диода... > С1 с этой же целью сглаживает переходные процессы при > включении/выключении > лазера. Конденсатор C1 вызывает отдельные вопросы. Какой частоты сигнал удавалось пропустить через эту схему? Импульс 4 мс должен передаваться по линии с шири- ной полосы в несколько раз большей 250 кГц, допустим даже хватит единственной гармоники указанной частоты; чтобы её пропустить без относительных потерь параллельно ёмкости 6,8 нФ должна быть включена нагрузка меньше 90 Ом. Обла- дает ли лазерный диод таким динамическим сопротивлением? А насколько сузит полосу пропускания схемы входной резистор R1? Паразитная ёмкость в базе первого транзистора по расчёту не должна превышать 60 пФ. Что сказать, близко к теоретической границе работаем... > И вообще , автор не питает никаких иллюзий относительно завершенности и > совершенства представленных схем. Я претендую лишь на то, что все это > работает и удовлетворяет тем условиям, которые я когда-то здесь излагал. > Весьма приветствуется доброжелательная критика и ценные советы, особенно > если они проистекают из практической работы по усовершенствованию данной > > конструкции. Вряд-ли это звучит достаточно доброжелательно, но мне вспоминается поговорка "первый блин комом"... По моему мнению схема нуждается в серьёзных переделках, особенно "шаманская" приёмная часть. В исходном виде с оптикой разумной слож- ности я бы не рассчитывал на дальность свыше 20 метров при скорости не более 38400 бод... Что касается полезных советов... Рекомендацию изменить вид модуляции я уже давал. С передающей частью схемы помочь ничем не могу - нет лазерного диода и, что ещё важнее, его технических характеристик. По поводу приёмника - я бы переделал предложенную схему полностью, приблизительно так: ┌------------------------------------┬--------- S - метр ;) └- │ ┬--┬ ││ C1 ┌-----^-----┐ ┌--┘ └--┤├-------┐ │ детектор │ │ ││ 0,1мкФ│ │ АРУ │ │ │ │ │ │ 100к * │ └-----┬-----┘ ├--------████-----┤ R3 │ │ R1 │ │ │ │\\ │ C2 ┌---████---┤ ┌----┴--o \\ │ R2 │ │ -┴- │ \\ │ ││ │ │\\ 100кОм│ \\\\ / \\ │ >--------┴-┤├-████---┴-o \\ │ -┬- ├--┤ / ││ │ \\ │ к контроллеру ┴ │ / 6н8 1кОм │ >--┴--------- декодирования │/ ├-┤ / или формирова- │ / телю импульсов │/ Первый ОУ создаёт для фотодиода нулевую нагрузку, что увеличивает рабочую полосу схемы. Резистор R1 создаёт обратную связь по постоянному току (освещён- ности), что нужно для сохранения работоспособности схемы как днём, так и ночью. Полевой транзистор позволяет регулировать усиление по переменному току (регу- лятор АРУ), обеспечивая динамический диапазон схемы. Следует выбрать быстро- действующий малошумящий операционный усилитель, я бы начал эксперименты с AD817 ( просто у меня на листочке его параметры оказались ;) )... Понимаю. У людей пропадают запасы "крутых" советских чипов 544УД2А, которые при особо извратном включении удаётся заставить как-то работать. Hо может не стоит извращаться? Сравним параметры... 544УД2 AD817 Коррекция ............ внешняя внутренняя Питание ............. +- 8...16,5 В +- 2,5...18 В Частота единичн. усиления . 15 МГц 50 МГц Усиление по пост. току .. 20 тыс 4 тыс Скорость нарастания ..... 20 В/мкс 350 В/мкс Hагрузочный ток ......... 2 кОм (7,5 мА) 50 мА Шумовое напряжение ....... ? 15 нВ / Гц -2 Шумовой ток ........... ? 1,5 пА / Гц -2 Что в результате? Гораздо выше стабильность работы (не нужно мудрить с внеш- ней коррекцией), проще схема включения. Т.к. внутренняя корекция даёт ослаб- ление усиления пропорционально частоте (6 дБ/октаву), легко посчитать, что AD817 на частоте 250 кГц обеспечивает усиление в 200 раз. С ростом уровня входного сигнала следует уменьшать сопротивление регулирующего транзистора цепи АРУ, сохраняя уровень сигнала на выходе первого ОУ. Очень малый собст- венный шум обеспечивает чувствительность и, стало быть, дальность связи). Второй ОУ обеспечивает дополнительное усиление в 100 раз, думаю размах полезного сигнала на его выходе лучше выбрать порядка 5 вольт. Проверочка, уровень сигнала на входе второго ОУ 50 мВ, на входе первого ОУ 250 мкВ. Шумовое напряжение на входе первого ОУ на частоте 250 кГц = 7,5 мкВ. Отношение сигнал/шум 30 дБ. Фотодиод вроде тоже особенно шуметь не должен, он работает в вентильном режиме. Получается? Резистор R2 совместно с конденсатором C2 являются ФHЧ, устраняющим влияние медленного дрейфа и низкочастотных помех; частота среза для dMMFM соответствует минимальной частоте в канале и равна 25 кГц. Желающие могут поэкспериментировать, соорудив на втором ОУ ФHЧ второго порядка, это уве- личит величину подавления помехи с частотой 100 Гц (освещение) с 47дБ до 94дБ... Если сопротивление канала регулирующего транзистора может уменьшаться до 100 Ом, АРУ обеспечивает регулировку усиления в 1000 раз (60 дБ). Исходя из минимального сопротивления канала выбрана ёмкость разделитель- ного конденсатора C1, так, чтобы он не влиял на параметры схемы в рабочем диапазоне частот. Стоит попробовать идею использовать для временной селек- ции ключ между выходом второго ОУ и декодером, но можно и на транзистор цепи АРУ сигнал подать (сохраняя значение на фильтре детектора АРУ) а вначале можно вообще обойтись без селекции... В любом случае необходимо произвести макетирование и проверку работы этой схемы, потому что мне этим заниматься лень ;) [МУРКА Team] the name you know... -+- GoldED 2.50.Beta6+ + Origin: В денежном обороте нет места для инженера. (2:461/124) ============================================================================= Hello All! Alexey --- GoldED/2 2.50+ * Origin: * AV_Point - Riga, Latvia * (2:5100/99)
