voice modulated laser

[stoppi]

Hallo!

Möchte nun meinen DVD-Laser einer weiteren "sinnvollen" Verwendung zuführen und hatte da an Sprachübermittlung mittels Laserlicht gedacht.

Habe mich im Internet schon schlau gemacht auf der Suche nach einer möglichst einfachen Variante, wie ich die Sprache zunächst einkopple (AM). Mittels Faraday-Effekt scheidet einmal für mich aus. Bleibt dann die vom Prinzip her sehr simple Einkopplung mittels Überträger.

Die unten abgebildete Versuchsanordnung habe ich bereits aufgebaut, aber ohne Erfolg.

Folgendes Problem trat auf:

Erzeuge mittels Generator einen Ton bestimmter Frequenz, dieser wird dann über ein Elekretmikrophon inkl. Verstärker an die eine Seite des Überträgers weitergeleitet.

Der Überträger besitzt primär einen Widerstand von rund 5 Ohm und sekundär rund 250 Ohm.

An der Sekundärseite liegt dann ein schöner Sinus an mit einer Spannungsamplitude von rund 1 Volt, also durchaus brauchbar denke ich mir.

Nun aber zu den Problemen:

1.) Kommt nun die externe Spannung seriell zum Überträger auch noch hinzu, so steigt beim Hochregeln der Spannung der Strom nun aber viel langsamer an (ist ja auch logisch durch die zusätzlichen 250 Ohm). Die benötigten 50 - 150 mA des Lasers erreiche ich aber nicht mehr, d.h. der Laser leuchtet nur mehr sehr schwach.

2.) Liegt keine externe Spannung noch an, habe ich an der Sekundärseite des Überträgers noch die schöne 1V-Sinuskurve vom Ton. Regle ich aber nun die Spannung hoch, verschwindet der Sinus recht schnell und es fällt nur mehr der steigende Gleichstromanteil vom Netzteil ab, d.h. der Ton scheint nicht mehr im Sekundärkreis eingekoppelt zu sein!

Das eigenartige ist nun aber folgendes: In den unten dargestellten Abbildungen scheint eben dieser Aufbau zu funktionieren!!

Was mache ich faaaaaalllllllssssscccchhhh????

Deshalb meine Frage bzw. Bitte an euch, ob mir jemand helfen könnte bzw. ob jemand bereits eine andere einfache Modulation-Variante auf Lager hat. Wie bereits erwähnt arbeite ich mit einer einfachen Laserdiode ohne inkludierter Steuerelektronik oder Modulationseingang.

Danke einmal im voraus und mfg aus Österreich, stoppi

[dominik]

Moin,
würde dir empfehlen, das ganze mit nem Transistor zu basteln. hab mir da grad nen Schaltplan ausgedacht. kann sein, dass du die Wiederstandswerte etwas ändern musst, um nen besseres Ergebniss zu bekommen, sollte aber so gehen. (vllt statt 10K nur 4,7k oder so).
- Keine Garantie, dass es wirklich geht -

MFG Dominik


PS: füll mal bitte dein Profiel aus

[juk]

Hallo,

lösung 1 nur mit dem übertrager geht nicht, weil der übertrager sehr warscheinlich komplett magnetisch in sättigung ist, da ist einfach kein modulationsspielraum mehr vorhanden.

lösung 2 wird auch nicht funktionieren, jedenfalls nicht, wenn der ld treiber was taugt, das ist eine konstanntstroquelle und die sollte in gewissem umfang jegliche äußere modulation unterdrücken. Der LD-stom soll ja gerade unabhängig von äußeren einflüßen konstannt sein.

Möglicherweise kommt aber doch was von der moulation bei vorschlag 2 an, ganz ideal ist so ein ld-treiber ja nie.

Ansonsten bleibt nur im ld-treiber direkt einzugreifen und die strom-vorgabe zu modulieren. So wird es ja im analogen treiber gemacht, der hier vor längerer zeit mal veröffentlicht wurde.

Frag jetzt nicht wann und wo genau, suchfunktion...

[stoppi]

Hallo juk und dominik!

Danke einmal für eure Hilfe!

Ad LD-Treiber: Habe eine DVD-Brenner-LD "ohne" Treiber, also einfach die nackte Diode am Netzgerät und Strom hochregeln bis zum gewünschten Wert. Liegt vielleicht hier der Fehler begraben, da dann eben der Treiber fehlt, der trotz veränderter Umstände den Strom nachregelt?

Dass mit der Sättigung geht mir nicht ganz ein. Der Gleichstromanteil auf der Sekundärseite induziert ja nichts primär bzw. stört die Sekundärseite und warum sollte nicht dann trotz eines bereits großen (statischen) Magnetfeld ein Sinus auf der Primärseite eine zusätzliche Spannung auf der Sekundärseite induzieren. Ist mir laut Induktionsgesetz Uind = ... eben nicht ganz klar, wo es ja nur um die Änderung des magnetischen Flusses geht.

Magnetfeld hängt ja mit dem Strom durch die Spule direkt zusammen (H = n*I / l) und warum sollte es da nach oben hin eine "Sättigung" geben, es sei denn der Draht schmilzt wegen zu großer Stromstärke.

Aber eine (entscheidende) Frage hätte ich aber noch (vor allem an juk):

Warum sind im Netz etliche dieser Schaltungen dargestellt (siehe unten) die scheinbar dann auch noch funktionieren (siehe meine Photos unten von www.scitoys.com).

Erstens leuchtet dort der Laser trotz Einbau des Überträgers mit seinen 1000 Ohm auffallend normal (bei mir eben schon nicht mehr) und zweitens läßt sich dieser dann auch noch über den Überträger modulieren!

Was ist hier dann faul?

Danke im voraus für eure Hilfe und mfg stoppi

[afrob]

Habe eine DVD-Brenner-LD "ohne" Treiber, also einfach die nackte Diode am Netzgerät und Strom hochREGELN bis zum gewünschten Wert.

Was macht wohl die Strom*regelung* im Netzgerät?
Nebenbei bemerkt sterben Laserdioden beim Betrieb am Labornetzgerät erfahrungsgemäss ziemlich schnell.

Dass mit der Sättigung geht mir nicht ganz ein.

Warum baut man einen 230V->24V Netztrafo nicht mit 10 Windungen primär, 1 Windung sekundär? Wäre doch viel weniger Arbeit...

Versuche mal einen Vorwiderstand anstatt der Strombegrenzung im Netzgerät zu verwenden und einen 600Ohm 1:1 (Telefon, Audio-)Übertrager.

Grüsse,
afrob

[juk]

Dass mit der Sättigung geht mir nicht ganz ein.

Nun, es ist zwar nicht die ganze warheit, aber denk mal über folgende situation nach:

Du läßt in der sekundärseite deines übertragers einen hohen gleichstromanteil fließen, der kommt von dem strom, den die LD über ihren treiber aufnimmt. Dabei ist es vollkommen egal, ob die nackt am labornetzgerät oder am speziellen treiber hangt, es fließt ein gleichstromanteil.

Dieser gleichstromanteil wird das material des übertragers magnetisieren.

Was passiert, wenn der gleich-anteil des magnetfeldes aufgebaut ist und alle elementarmagnete in dem material ausgerichtet sind?

Jegliche weitere energie wird jetzt einfach als wärme in der wicklung "verpuffen" und nicht mehr zur erhöhung der magnetisierung beitragen können. Insbesondere die kleine energie, die du von der primärseite als wechselanteil übertragst wird da nicht mehr viel ausrichten können.

Dagegen hilft ein luftspalt, der verhindert das ein übertrager schnell in magnetische sättigung geht. Dafür hast du dann aber wieder andere probleme...

Ansonten, du hast zwar gemeßen, das du eine spannung von 1V übertragen kannst, aber hast du mal gemeßen, bei welchem sekundärseitigem strom?

Du schreibst der laser will bis zu 150mA haben, mit der übertragereinrichtung wirst du aber so nur eine modulation von (wenn überhaupt) wenigen uA hinbekommen.

Dazu kommt, das der treiber bzw. dein labornetzgerät als stromquelle arbeitet, es will einfach versuchen den von dir eingestellten strom konstant zu halten und unterdrückt dir so noch zusätzlich jegliche modulationsversuche.

Die in netz zu findenden derartigen schaltungen mögen im einzelfall mal funktionieren, weil eben eine konstantstromquelle nie ideal ist und eben doch etwas modulation "durchkommt", aber das ist nicht die lösung wie man es machen sollte.

Such dir die hier im forum mal veröffentlichte analog modulierbare treiberschaltung, dort wird die modulation direkt in dem regelkreis der stromquelle durchgeführt, in dem der vorgegebene soll-strom moduliert wird.

Die schaltung kostet nur ne hand voll bauteile, die in fast jeder kramkiste zu finden sind und kostet nur ein paar euro.

Alles andere sind experimente, die die LD früher oder später killen werden.

Ansonsten, dir ist klar, I=U/R? Wenn du 150mA strom willst, dann mußt du auch die entsprechende spannung zur verfügung stellen, damit überhaupt die 150mA noch fließen können, einfach am strom zu regeln hilft da nicht, wenn dein netzgerät sie spannung nicht weit genug aufregeln kann.

[stoppi]

Hallo juk, afrob und die anderen!

Verwende das Netzgerät eigentlich im Spannungsmodus U = const., d.h. den Strom hält es gar nicht konstant. Habe so eine feinfühligere Einstellung.

Ad juk: Danke für die ausführliche Erklärung. Von meinen Beobachtungen her wäre ja eine Art Sättigung gleich sehr einleuchtend gewesen, nur habe ich zunächst die Physik dahinter nicht gleich verstanden.

Dachte mir, dass ich bei den vorliegenden Magnetfeldstärken ich vom Material her noch nicht in der Sättigung bin und das ganze zunächst nur vom Strom abhängt.

Aber da der Sinus kontinuierlich in die ansteigende Flatline überging hast du mit der Sättigung sicher recht!

Komisch ist nur, dass bei den dargestellten Aufbauten aus dem Internet eben der Widerstand sekundärseitig scheinbar nicht zum Tragen kommt, da der Laser nach wie vor hell leuchtet.

Wie aber bei 4.5 V Speisespannung (siehe erstes Photo mit Walkman) und bereits 1000 Ohm alleine durch die Sekundärseite des Überträgers der Laser noch genügend "Saft" abbekommt, ist mir aber noch immer schleierhaft.

Selbst wenn der Lasertreiber seinen Widerstand auf 0 runterregelt, dann fließt doch nur ein Strom I von I = (4.5 - U_Laserdiode) / 1000. Reicht das dann aus? Sehe ich das so richtig?

Werde es auf alle Fälle noch mit anderen Überträgern und größeren Trafos probieren, da mir die Einfachheit des Aufbaus sehr gefallen hat.

Falls dies nicht zum erwünschten Ziel führt, habe ich eine weitere einfache Schaltung gefunden (siehe Abbildung).

Also danke nochmals für die Hilfe und mfg aus Österreich

[stoppi]

Hallo an alle!

Habe die Schaltung aufgebaut und sie funktioniert recht gut!

Bis zu 50m geht es eigentlich ohne Probleme, dann wird die Laserintensität zu gering.

Mfg aus Österreich und bis zum nächsten Laser-Projekt, stoppi

[juk]

Na siehste, kaum macht man keine gewagten Experimente mehr und vertraut auf erprobtes, schon funktioniert es