Emetteur et récepteur fm (transmission par laser) autour d'un CD4046

[guizer]

Bonjour et bonne fin d'année à vous,
Dans le cadre de mon TIPE et j'essaye de transmettre des données (audios) via un laser avec une modulation fm.
J'essaye comme ici de construire un émetteur et un récepteur fm autour d'un cd4046be.

Dans l'émetteur, le signal audio est récupéré via le jack de mon ordi. Lorsque le volume de l'ordi est à fond son amplitude est de 1.84V (mesuré sur l'oscillo du lycée). Le cd4046be doit générer un signal carré modulé en fréquence envoyé sur un transistor monté en commutation dans le but d'allumer et d'éteindre succesivement le laser et transmettre ainsi le signal.

Dans le récepteur j'utilise une photodiode et un montage en transimpédance pour convertir le signal et l'envoyer sur le cd4046, le signal démodulé va sur un ampli audio lm386 et un haut parleur.

Mais voilà je rencontre quelque problèmes : le haut parleur n'émet qu'un bruit de fond (celui que fait les vieilles télés quand l'écran est gris) plus ou moins fort en ajustant le potentiomètre sur le lm386.

J'ai réglé la résistance R1 des cd4046 et le condo C1 pour avoir une fréquence centrale de 80000 Hz environ.

Mes doutes portent sur :
- Le transistor de l'émetteur ne serait pas bon ou bien le module laser n'arrive pas à suivre
- Le montage en transimpédance : qui impose un offset de 5V (je travaille en monotension) sur l'entrée 14 du CD4046 (je ne sais pas si c'est problématique)
- Ou alors la pll est sans doute mal réglé.

Si quelqu'un peut m'aider merci d'avance
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[Yvan_Delaserge]

Avec ton oscilloscope il faut examiner l'aspect du signal tout au long de son parcours. D'abord dans l'émetteur, puis dans le récepteur.

LASER1.gif

LASER2.gif

Il y a des points ABCDEFG. Tu examines le signal à tous ces points avec l'oscillo, tu fais des photos et tu nous les montres.

[guizer]

Merci pour ta réponse, malheuresement je n'ai pas pas d'oscillo (j'utilise ceux du lycée et la il est fermé).
Mais je viens de trouver une source d'erreur, le laser a une puissance 1mW ce qui implique un courant inverse dans la photodiode > 50 mA sur la datasheet (je n'avais pas regardé la courbe de réponse et pris 25 mA par défault) du coup pour une alimentation de l'aop monotension à 10V la résistance de de 180kOhm que j'avais choisie est trop grande.

[PIXEL]

revenons les pieds sur terre....

le conseil d'Yvan est le seul valable.

ce montage n'est pas si simple , et doit être mis au point pas à pas, en suivant le signal du début à la fin de la chaine.
tu passe à l'étage suivant si , et seulement si , le précédent est dument validé.

c'est la seule méthode scientifique, un pro ne procédera pas autrement.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Antoane]

Bonjour,
tu as mil sources de problèmes dans un tel montage.
1. tester les blocs indépendamment pour voir si tous fonctionnent dans les conditions d'utilisation réelles ;
2. tester le montage complet en suivant le signal de la source à la sortie pour voir son cheminement, son traitement -- et éventuellement sa dégradation.


4046 : http://www.nxp.com/documents/data_sheet/HEF4046B.pdf
photodiode : https://www.fairchildsemi.com/datasheets/QS/QSD2030.pdf
Mais, déjà, quelques points :
- Ton laser est un Classe II, interdit car trop puissant ;
- La broche 14 du 4046 doit être reliée à qqch ;
- pas sûr que ~20mA suffisent à faire laser le LASER. As-tu vérifié ? Si tu alimentes le laser en courant depuis zéro jusqu'à son max, tu vois croître la luminausité, il y a à un moment un coude, correspondant où tu passes de l'émission spontanée à l'émission stimulée (=principe du laser).
- tu devrais utiliser un signal sinus bass-fréquence en entrée du 4046 plutôt qu'un signal audio -- c'est beaucoup plus simple à suivre à l'oscillo.


edit : grillé, j'ai été long à répondre

[guizer]

Mais je viens de trouver une source d'erreur, le laser a une puissance 1mW ce qui implique un courant inverse dans la photodiode > 50 mA sur la datasheet (je n'avais pas regardé la courbe de réponse et pris 25 mA par défault)

Une petite correction 25uA et 50uA

Merci pour vos réponses, je vais donc vérifier et tester pas à pas à la rentrée ou avant si je trouve un oscillo.

- pas sûr que ~20mA suffisent à faire laser le LASER. As-tu vérifié ? Si tu alimentes le laser en courant depuis zéro jusqu'à son max, tu vois croître la luminausité, il y a à un moment un coude, correspondant où tu passes de l'émission spontanée à l'émission stimulée (=principe du laser).

Antoane je ne comprends pas ce que tu veux dire par apparition d'un coude et ce que ça implique sur le signal.

Quand je suis à l'oscillo j'utillise audacity pour générer les sinus (c'est beaucoup plus simple en effet) .

[Yvan_Delaserge]

Merci pour ta réponse, malheuresement je n'ai pas pas d'oscillo (j'utilise ceux du lycée et la il est fermé).
Mais je viens de trouver une source d'erreur, le laser a une puissance 1mW ce qui implique un courant inverse dans la photodiode > 50 mA sur la datasheet (je n'avais pas regardé la courbe de réponse et pris 25 mA par défault) du coup pour une alimentation de l'aop monotension à 10V la résistance de de 180kOhm que j'avais choisie est trop grande.

Tu vas utiliser le laser dans de la fibre optique ou bien à l'air libre?

Même avec de la fibre, tu vas avoir des pertes de transmission et le mW de lumière laser ne va pas se retrouver en totalité à la photodiode du récepteur.

De plus, ce ne serait pas plutôt des MICROampères de courant inverse?

[Antoane]

Bonjour,

Antoane je ne comprends pas ce que tu veux dire par apparition d'un coude et ce que ça implique sur le signal.

Sur une datasheet de diode laser qqcq : http://www.princetel.com/datasheets/...L-3149-057.pdf e, page 2, tu as un graphe (tout en haut à gauche) donnant la puissance lumineuse émise en fonction du courant. On voit nettement un coude (autour de 22mA à 25°C) : avant, Pout croit très lentement alors que c'est bien plus rapide après.
Tu veux te placer après le coude.
Note que la position du coude dépend de la diode laser utilisée. Si tu fais lentement croitre le courant d'alimentation du laser à partir de zéro, tu voix assez nettement le moment où tu passes ce coude.

Les lasers de classe >2 sont interdits, au temps pour moi.

[guizer]

Tu vas utiliser le laser dans de la fibre optique ou bien à l'air libre?

C'est pour l'utiliser à l'air libre.

Sur une datasheet de diode laser qqcq : http://www.princetel.com/datasheets/...L-3149-057.pdf e, page 2, tu as un graphe (tout en haut à gauche) donnant la puissance lumineuse émise en fonction du courant. On voit nettement un coude (autour de 22mA à 25°C) : avant, Pout croit très lentement alors que c'est bien plus rapide après.
Tu veux te placer après le coude.
Note que la position du coude dépend de la diode laser utilisée. Si tu fais lentement croitre le courant d'alimentation du laser à partir de zéro, tu voix assez nettement le moment où tu passes ce coude.

Ok c'est clair . Avec 20mA le laser s'allume bien le coude est passé.