Optische Übertragungsstrecke

Technik Elektronik & Elektrotechnik
1

Hallo,
ich bin dabei eine optische Übertragungsstrecke aufzubauen. Dafür benutze ich ein Sende- Empfangsmodul von Toshiba, das TODX 294. Das Datenblatt gibt es unter http://www.datasheetcatalog.com/datasheet/TO/TODX294… .
Ich hab die Beschaltung gemäß des Datenblattes auf Seite sechs vorgenommen. Nun habe ich folgendes Problem: Das empfangene Signal ist nicht ganz rechteckförmig. Die Anstiegsflanke ist am oberen Ende abgerundet, was aber nicht das Hauptproblem ist. Die abfallende Flanke fällt sehr schön steil ab, jedoch leider ca. 1 V zu tief, (laut Datenblatt sollte der Low Pegel bei 0,4 V liegen) in Form eines Peeks. Dieser stört bei 1 MHz noch nicht, wird aber bis zur Soll Frequenz von 5 MHz zu breit.
kann mir jemand helfen, wie ich diesen beseitigen / verringern kann?
Die Schaltung ist auf einer Lochrasterplatine aufgebaut und die Meßleitungen sind direkt auf die Platine gelötet.

Vielen Dank schonmal

erdbrink

2

Hallo!

Die Anstiegsflanke ist
am oberen Ende abgerundet…

Die abfallende Flanke fällt :sehr schön steil ab, jedoch
leider ca. 1 V zu tief, (laut :smiley:atenblatt sollte der Low :stuck_out_tongue:egel bei 0,4 V liegen) in :Form eines Peeks.

Lochrasterplatine…
die Meßleitungen sind direkt auf die Platine gelötet.

Wie das Signal aussieht, hab ich nicht so richtig begriffen. Ist aber auch nicht wichtig, weil sich aus der Ferne ohne Kenntnis des Aufbaus und ohne Angaben darüber, wie fit Du im Bau von Versuchsschaltungen und in der Meßtechnik bist, eh nur Vermutungen anstellen lassen.

Deshalb einfach drauflos vermutet: Ist die Versorgungsspannung unmittelbar am Toshiba-Modul mit einem kleinen Elko und parallel dazu einem keram. Kondensator abgeblockt?
Du schreibst etwas von angelöteten Meßleitungen. Wie verbindest Du die Schaltung mit dem Oszilloskop? Mit einfachen Meßstrippen wird das nichts. Du brauchst einen abgeglichenen Teilertastkopf.

Gruß
Wolfgang

3

Hi!

Wie mein Vorredner schon gesagt hat: Falls du einen 10:1 Tastkopf hast unbedingt abgleichen.

Zweitens: Bis wohin ist das Signal denn noch schön? Ist es evtl. beim Sender, also beim Eingang in die Sender-Diode schon verbogen? Oder wirklich erst beim Ausgang des Empfängers?

Dieses Verhalten schaut stark nach einem Tiefpass (steigende Flanke) und einem Hochpass (fallende Flanke) aus. Wenn du hier die beiden Wörter Lochrasterplatten und Megahertz gleichzeitig in den Mund nimmst, schwant mir schlimmes. :smile: Beachte dass du kurze Signal-Leitungen, wenig Induktivitäten und Kapazitäten, wenig Kopplungen, … hast. Wenn Du bei 5MHz Daten auch noch Ansprüche an die Flanken stellst, musst Du mindestens die 5-fache Frequenz (fast) ungedämpft übertragen können. Und das ist für eine Lochraster-Platte eine kühne Aufgabe.

Bye
Hansi

4

Hallo erdbrink,

Also zum Aufbau haben meine Vorredner schonfast alles geschrieben …

Nun habe ich folgendes Problem: Das empfangene
Signal ist nicht ganz rechteckförmig.

Technische Signale sind NIE Rechteckförmig, da nur endliche Flankensteilheiten machbar sind.

Die Anstiegsflanke ist
am oberen Ende abgerundet, was aber nicht das Hauptproblem
ist. Die abfallende Flanke fällt sehr schön steil ab, jedoch
leider ca. 1 V zu tief, (laut Datenblatt sollte der Low Pegel
bei 0,4 V liegen) in Form eines Peeks. Dieser stört bei 1 MHz
noch nicht, wird aber bis zur Soll Frequenz von 5 MHz zu
breit.

Dann stellt sich noch die Frage was deine Speisespannung macht.

Die im Datenblatt angegeben 0.4V sind die maximale Spannung bei „0“-Pegel. Alles

5

Hallo!

Deshalb einfach drauflos vermutet: Ist die Versorgungsspannung
unmittelbar am Toshiba-Modul mit einem kleinen Elko und
parallel dazu einem keram. Kondensator abgeblockt?
Du schreibst etwas von angelöteten Meßleitungen. Wie
verbindest Du die Schaltung mit dem Oszilloskop? Mit einfachen
Meßstrippen wird das nichts. Du brauchst einen abgeglichenen
Teilertastkopf.

Die Versorgungsspannung ist direkt an das Modul angeschlossen, allerdings ohne Kondensatoren. Das werde ich dann als nächstes ändern.
Die Messleitungen sind Coax Leitungen, die ich am Ende sehr kurz abisoliert und auf die Platine gelötet habe. Ich habe versucht, möglichst alle „Antennen“ kurz zu halten.

Gruß
erdbrink

6

Hi!

Wie mein Vorredner schon gesagt hat: Falls du einen 10:1
Tastkopf hast unbedingt abgleichen.

Ich werde gleich mal die Messung mit einem Tastkopf ausführen.

Zweitens: Bis wohin ist das Signal denn noch schön?

Also wirklich schön ist es unterhalb von ca. 500 kHz. Ab dort ist der Peek zu erkennen, der bei höheren Frequenzen immer breiter wird.

Ist es
evtl. beim Sender, also beim Eingang in die Sender-Diode schon
verbogen? Oder wirklich erst beim Ausgang des Empfängers?

Am Eingang weisst das Signal leichte Oberwellen auf, aber nicht allzu stark. Im Toshiba Modul ist ein TTL Interface enthalten, wodurch ich einen rechteck erhalten sollte, auch wenn das Signal am Eingang nicht ganz rechteckförmig ist, oder liege ich da falsch? und wie gesagt: Am Eingang sieht es nicht so schlecht aus. Als Quelle benutze ich einen Wavetek Funktionsgenerator. (Die Verformung des Signals tritt nur mit angeschlossener Last auf)

Dieses Verhalten schaut stark nach einem Tiefpass (steigende
Flanke) und einem Hochpass (fallende Flanke) aus. Wenn du hier
die beiden Wörter Lochrasterplatten und Megahertz gleichzeitig
in den Mund nimmst, schwant mir schlimmes. :smile: Beachte dass du
kurze Signal-Leitungen, wenig Induktivitäten und Kapazitäten,
wenig Kopplungen, … hast.

habe ich versucht, alles so gering wie möglich zu halten.

Wenn Du bei 5MHz Daten auch noch
Ansprüche an die Flanken stellst, musst Du mindestens die
5-fache Frequenz (fast) ungedämpft übertragen können. Und das
ist für eine Lochraster-Platte eine kühne Aufgabe.

JA, so schlimm sieht das Signal halt auch nicht aus, nur dieser eine Peek stört halt…

Bin für weitere Tips dankbar.

Grüße,
erdbrink

7

Hallo erdbrink,

Also zum Aufbau haben meine Vorredner schonfast alles
geschrieben …

Nun habe ich folgendes Problem: Das empfangene
Signal ist nicht ganz rechteckförmig.

Technische Signale sind NIE Rechteckförmig, da nur endliche
Flankensteilheiten machbar sind.

Das ist mir bewusst, aber nen bisschen besser könnt es schon sein…

Die Anstiegsflanke ist
am oberen Ende abgerundet, was aber nicht das Hauptproblem
ist. Die abfallende Flanke fällt sehr schön steil ab, jedoch
leider ca. 1 V zu tief, (laut Datenblatt sollte der Low Pegel
bei 0,4 V liegen) in Form eines Peeks. Dieser stört bei 1 MHz
noch nicht, wird aber bis zur Soll Frequenz von 5 MHz zu
breit.

Dann stellt sich noch die Frage was deine Speisespannung
macht.

was meinst du damit?

Die im Datenblatt angegeben 0.4V sind die maximale Spannung
bei „0“-Pegel. Alles

8

Hallo!

Die Messleitungen sind Coax Leitungen, die ich am Ende sehr
kurz abisoliert und auf die Platine gelötet habe.

Damit belastest Du die Meßstelle mit ca. 100 pF/m + Eingangskapazität des Oszilloskops, dazu kommt die fehlende Kabelanpassung insbesondere am Ende des Kabels. Dabei kann nichts Brauchbares herauskommen. Verwende einen Tastkopf :10, den Du vorher am im Oszilloskop eingebauten Rechteckgenerator abgleichst. Mit dem Tastkopf belastest Du die Meßstelle nur noch mit wenigen pF, mit denen die Ausgangsstufe des Toshiba-Moduls keine Probleme haben wird.

Du wolltest „Antennen“ vermeiden, was prinzipiell sinnvoll ist. Lochrasterplatine und Hf ist keine besonders glückliche Kombination. Umso mehr muß auf kurze Signalwege und saubere Masseverhältnisse geachtet werden. Als kurz zu haltende Masseleitung auf der Platine eignet sich versilberter Kupferdraht oder ein selbstklebender Kupferstreifen (gibts als Rollenware ungefähr 10 mm breit). Unverzichtbar ist die schon erwähnte Kombination Elko + keram. C an der Stromversorgung unmittelbar am versorgten Schaltkreis. Der Linearregler in Deinem Labornetzgerät reagiert nämlich nicht auf sehr schnelle Laständerungen durch Schaltflanken, schon gar nicht am Ende der Versorgungskabel. Immerhin „weiß“ der Regler gar nicht, was dort geschieht.

Bei sehr empfindlichen Signalschaltungen und starken Störquellen kann auch das Stahlgestell Deines Arbeitsplatzes als Antenne wirken. Dann hilft manchmal eine Verbindung des Tischgestells mit dem Schutzkontakt der nächsten Steckdose. Vorsicht: Diese Maßnahme ist eigentlich verboten, weil sie bei Arbeiten an berührungsgefährlichen Spannungen lebensgefährlich sein kann! Diese Maßnahme wirst Du vermutlich nicht brauchen. Enger Aufbau, saubere Masseverhältnisse, abgeblockte Versorgungsspannung und Verwendung eines Tastkopfes wird reichen.

Gruß
Wolfgang

9

DAnke
Hi,

vielen Dank für deine ausführliche Beschreibung. Dann werd ich mich mal ans löten machen, und falls es dann noch nicht funktioniert, eine Platine ätzen…

mfG,
erdbrink

[Bei dieser Antwort wurde das Vollzitat nachträglich automatisiert entfernt]

10

Hallo erdbrink,

Dann stellt sich noch die Frage was deine Speisespannung
macht.

was meinst du damit?

Das was Wolfgang schrieb.

Wie schnell (Grenzfrequenz) ist dein KO eigentlich ??

Ich möchte mit der Schaltung ca. 10 MBit übertragen.

KO = KathodenstrahlOszilloskop.
Was du mit der Schaltung willst spielt Frage keine Rolle, was dein Messgerät KANN war war meine Frage…

MfG Peter(TOO)

11

Hallo

Wie schnell (Grenzfrequenz) ist dein KO eigentlich ??

HP 54610B 500 MHz

sollte eigentlich reichen…

Ich möchte mit der Schaltung ca. 10 MBit übertragen.

KO = KathodenstrahlOszilloskop.
Was du mit der Schaltung willst spielt Frage keine Rolle, was
dein Messgerät KANN war war meine Frage…

Ich habe jetzt auch noch die Kondensatoren eingelötet und einen Tastkopf benutzt. Leider hat auch dies keine Besserung gebracht. DAnn werde ich jetzt wohl mal eine Platine ätzen…

Gruß,
erdbrink

12

Hallo!

Ich habe jetzt auch noch die :Kondensatoren eingelötet und
einen Tastkopf benutzt. :Leider hat auch dies keine :Besserung gebracht.

Hast Du vor der Messung mit Tastkopf die vorher benutzten Koax-Kabel von der Schaltung entfernt, also vom Meßpunkt abgelötet? Andernfalls bildet das Koax-Kabel nämlich immer noch die gleiche kapazitive Last am Meßpunkt und dann nützt Dir der Tastkopf herzlich wenig.

Gruß
Wolfgang

13

Hi!

Ich werde gleich mal die Messung mit einem Tastkopf ausführen.

Wie hast Du die Messung denn sonst gemacht??

Zweitens: Bis wohin ist das Signal denn noch schön?

Also wirklich schön ist es unterhalb von ca. 500 kHz. Ab dort
ist der Peek zu erkennen, der bei höheren Frequenzen immer
breiter wird.

Tschuldige, habe mich unklar ausgedrückt. Mit „wohin“ hab ich tatsächlich den Ort gemeint. Also bis zu welcher Stelle im Signal-Pfad ist es schön. Und zwar bei voller Frequenz.

Am Eingang weisst das Signal leichte Oberwellen auf, aber
nicht allzu stark. Im Toshiba Modul ist ein TTL Interface
enthalten, wodurch ich einen rechteck erhalten sollte, auch
wenn das Signal am Eingang nicht ganz rechteckförmig ist, oder
liege ich da falsch? und wie gesagt: Am Eingang sieht es nicht
so schlecht aus. Als Quelle benutze ich einen Wavetek
Funktionsgenerator. (Die Verformung des Signals tritt nur mit
angeschlossener Last auf)

Das TTL-Gatter hat auch irgendwo eine Schwelle, und wenn die verbogene oder überschwingende Eingangs-Spannung da herumzittert, hat das sehr wohl einen Einfluss.

Bye
Hansi

14

ganz anderes Problem
Hallo,

ich denke da gibt es möglicherweise noch ein ganz
andres Problem, als das rein Meßtechnische.

Möglierweise hast Du durch den fliegenden
Aufbau Rückkopplungen vom Ausgang auf den Eingang
des Photoverstärkers. Auch nicht ordentlich
abgeblockte Betriebsspannung und schlechte
Masseführung haben da erheblichen Einfluß.
Gruß Uwi

ich bin dabei eine optische Übertragungsstrecke aufzubauen.
Dafür benutze ich ein Sende- Empfangsmodul von Toshiba, das
TODX 294. Das Datenblatt gibt es unter
http://www.datasheetcatalog.com/datasheet/TO/TODX294… .
Ich hab die Beschaltung gemäß des Datenblattes auf Seite sechs
vorgenommen. Nun habe ich folgendes Problem: Das empfangene
Signal ist nicht ganz rechteckförmig. Die Anstiegsflanke ist
am oberen Ende abgerundet, was aber nicht das Hauptproblem
ist. Die abfallende Flanke fällt sehr schön steil ab, jedoch
leider ca. 1 V zu tief, (laut Datenblatt sollte der Low Pegel
bei 0,4 V liegen) in Form eines Peeks. Dieser stört bei 1 MHz
noch nicht, wird aber bis zur Soll Frequenz von 5 MHz zu
breit.
kann mir jemand helfen, wie ich diesen beseitigen / verringern
kann?
Die Schaltung ist auf einer Lochrasterplatine aufgebaut und
die Meßleitungen sind direkt auf die Platine gelötet.

15

Hallo!

Hast Du vor der Messung mit Tastkopf die vorher benutzten
Koax-Kabel von der Schaltung entfernt, also vom Meßpunkt
abgelötet? Andernfalls bildet das Koax-Kabel nämlich immer
noch die gleiche kapazitive Last am Meßpunkt und dann nützt
Dir der Tastkopf herzlich wenig.

Ja, ich habe die Koaxkabel vorher entfernt. Ich werd jetzt gleich mal eine Platine ätzen und dann mal weiterschaun.

Bisher erstmal vielen Dank

Gruß
erdbrink

16

Hi!

Ich werde gleich mal die Messung mit einem Tastkopf ausführen.

Wie hast Du die Messung denn sonst gemacht??

Ich habe Koax-Kabel direkt auf die Platine gelötet.

Zweitens: Bis wohin ist das Signal denn noch schön?

Also wirklich schön ist es unterhalb von ca. 500 kHz. Ab dort
ist der Peek zu erkennen, der bei höheren Frequenzen immer
breiter wird.

Tschuldige, habe mich unklar ausgedrückt. Mit „wohin“ hab ich
tatsächlich den Ort gemeint. Also bis zu welcher Stelle im
Signal-Pfad ist es schön. Und zwar bei voller Frequenz.

Ich greife das Signal direkt am Toshiba Modul ab. Es gibt also keinen langen Signalpfad.

Am Eingang weisst das Signal leichte Oberwellen auf, aber
nicht allzu stark. Im Toshiba Modul ist ein TTL Interface
enthalten, wodurch ich einen rechteck erhalten sollte, auch
wenn das Signal am Eingang nicht ganz rechteckförmig ist, oder
liege ich da falsch? und wie gesagt: Am Eingang sieht es nicht
so schlecht aus. Als Quelle benutze ich einen Wavetek
Funktionsgenerator. (Die Verformung des Signals tritt nur mit
angeschlossener Last auf)

Das TTL-Gatter hat auch irgendwo eine Schwelle, und wenn die
verbogene oder überschwingende Eingangs-Spannung da
herumzittert, hat das sehr wohl einen Einfluss.

Hast du eine Idee, wie ich die Eingangsspannung „sauberer“ bekomme?

mfG,
erdbrink

17

Hallo,

ich denke da gibt es möglicherweise noch ein ganz
andres Problem, als das rein Meßtechnische.

Möglierweise hast Du durch den fliegenden
Aufbau Rückkopplungen vom Ausgang auf den Eingang
des Photoverstärkers. Auch nicht ordentlich
abgeblockte Betriebsspannung und schlechte
Masseführung haben da erheblichen Einfluß.

was meinst du mit fliegendem Aufbau? Ich habe dieses Modul zweimal und die Schaltungen getrennt aufgebaut. Sie hängen jedoch an der selben Betriebsspannung /Masse.

Ich werde jetzt zwei Platinen ätzen und auch getrennt Betriebsspannungen einsetzten.

mfG,
erdbrink

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Hallo erdbrink,

Die Versorgungsspannung ist direkt an das Modul angeschlossen,
allerdings ohne Kondensatoren. Das werde ich dann als nächstes
ändern.

Irgendwie bist du schon ein kleiner Scherzkeks !!

Zitat: Ich hab die Beschaltung gemäß des Datenblattes auf Seite sechs vorgenommen.
Jetzt erzählst du was du alles dabei weggelassen hast, also dein Aufbau gar nicht dem Schama entspricht …

MfG Peter(TOO)

19

Hallo,

Zitat: Ich hab die Beschaltung gemäß des Datenblattes auf
Seite sechs vorgenommen.
Jetzt erzählst du was du alles dabei weggelassen hast, also
dein Aufbau gar nicht dem Schama entspricht …

Nein, das meinte ich anders. Ich habe die Beschaltung exakt und komplett nach Datenblatt vorgenommen. Also mit dem 0,1 uF Kondensator. Nur hatte ich als erstes keine zusätzlichen Kondensatoren zw. Vcc und GND gerschaltet. Dies habe ich nun getan, was aber nichts am Ausgangssignal geämdert hat.

Grüße,
erdbrink