ПРОЕКТ ЗАКРЫТ

ВСЕМ ПОКА

    Построение скоростных компьютерных сетей, объединяющих домашние ( и не только)  компьютеры -   замечательная идея.Энтузиазм и коммерция, все равно приходят к одному - соединить сети в разных домах. Агитировать за оптические линии связи не будем, это убедительно делают другие: Сергей Смирнов


 
    Предлагаем разработать легко повторяемую конструкцию приемо-передатчиков для соединения домовых сегментов в общую сеть микрорайона, городка.
Скорость - 10 Мбит Ethernet.
Рабочее расстояние -  до 800м.
Стоимость  (в комплектующих) - до $100 за комплект.
Передающий элемент - светодиод инфракрасного излучения  или полупроводниковый лазер.
Приемный злемент - фотодиод.
Протоколы - все - прозрачное соединение - как кабель

Наши, пожалуй единственные, коллеги по теме   http://www.ussr.to/Russia/svyaz/laser.html

Оптические линии связи промышленного изготовления  ГОТОВЫЕ к употреблению
www.firlan.com
LightPointe Communications, Inc.
www.infrared.ru/products/box10m.html  - отечественная разработка  ( характеристики выше зарубежных, цена в несколько раз ниже)
harrier.elcom.ivano-frankivsk.ua/doc/opto/infra.txt   - отличные характеристики, но цена от $1000 и на письмо не ответили.

Материалы по родственной тематике : Информация о любительских разработках, теория и производители комплектующих.
harrier.elcom.ivano-frankivsk.ua/doc/opto - подборка материалов по атмосферным оптическим компьютерным линиям связи.
A Ubiquitous Public Network    -проект общественной сети, с применением лазерных приемопередатчиков на 115,200Кбит
Amateur Radio Laser Communications - про лазерные коммуникации
Avangard Opton - оптика, волоконно-оптические элементы. - производитель   компонентов волоконной оптики.
CHEAPO LASER SYSTEM - дешевый лазерный приемопередатчик
GKDesign - универсальная СДУ на основе компьютера.
High-Speed Wireless Laser Communications   - 45 Мбит на 15 км - это такой телескопчик Магнум
-www.radiocom.net-consult.htm   - про лазерные коммуникации
www.semcolaser.com  -   производитель лазеров
IrDA Serial Infrared Interface Technology Page  -  всякое, ссылки на инфракрасное
Laser data link  - простой коммуникатор на 115,200 кбит с использованием лазерных ручек- указок
N1BUG Web Lasercom DX Page  - рассказывают как опасно лазером  в глаз светить, приводят на лазерные коммуникации ссылки
opening K3PGP - Experimenters Corner - QSL NET связываются с помощью лазера с инопланетянами - очень популярный сайт марсиан
Optical SETI    наверно тоже с инопланетниками дружат
Opto Power Corporation - Products производитель оптических компанентов, можно спутники их лазерами сбивать
Optoelectronics   Томи Ингаши приводит много ссылок по оптоэлектронике
Power Technology,Inc. - Laser Communication System (LCS)  Очень солидно и много мегагерц всюду
REALTIME CONTROL, UPN Laser Transceiver  Наилучшей документированности мы не видали (даже печатные платы с разрешением 600dpi)   115кбит  до 8 Км с небольшими линзами !!!!
спецификация   лазеров на сайте K3PGP
ссылки на лазер   дружат с все теми- же, даже позывные есть
www.citforum.kiev.ua о кабельных проводках 100 Мбит.
О сетях обычных.
Организационная структура IEEE 802
iXBT Ethernet & IEEE802.3
Эфирная сеть
Высокоскоростная технология Fast Ethernet (IEEE 802.3u)
Кабельные системы для скоростной передачи данных

Пишите.

Далее будут располагаться практические результаты и наработки

Как оконцовывать витую пару вилками RJ45 написано много где.

Нарисуем подробнее

ir5.gif (8629 bytes)
рисунок 1.

Трансформаторы находятся во всех концентраторах и сетевых картах которые мы видели, в виде интегральных модулей (корпуса DIP или тонкопленочные модули).  Схема сетевой  карты   (64 kb) ,  взяли с www.chat.ru/~erubcov  - спасибо :). На рисунке 1. они изображены упрощенно, на самом деле во многих случаях там есть отводы от середины обмотки  и внешние элементы,   которые эти отводы задействуют, подробности здесь - pdf файл  (554 kb, для скачки используйте REGET). Они (модули) согласуют витую пару с чипом конкретного производителя, выполняют функции фильтра, делают гальваническую развязку,  взяли с www.pulseeng.com . - на этом сайте, например есть информация о Н1012,  который стоит на картах Интел Эзерэкспресс 10/100.
    Мы взяли модуль 20F001N( с интегральными трансформаторами) из 10 Мбитного концентратора Surecom, где выгорел порт. Выгорает часть чипа в концентраторе, а в модуле таком гореть вообщем нечему - там только пассивные элементы.
Взяли, и включили  так:


ir3.gif (7077 bytes)
рисунок 2

Расположение выводов (цоколевку) мы определили визуально, перед тем как выпаяли модуль из концентратора - наверно можно найти документацию производителя в инете. Средние выводы мы пока не задействовали, то-есть включили мы его (модуль) не совсем правильно, но сеть работала и так. Далее мы включили так:

ir6.gif (8124 bytes)
рисунок 3.

Сеть продолжала работать и мы совсем обнаглели .. Схемотехникам привет :)

ir7.gif (9493 bytes)
рисунок 4.

микросхему КР531ЛА3 мы нашли у себя под подушкой, потому ее и применили - вообще главное, чтоб частота рабочая была выше 10Мгерц.
Вообщем мы взяли сигнал в сети Эзернет и пропустили его через цифровую микросхему, то-есть сделали его прямоугольной формы приведя его к уровням ТТЛ микросхем  Такой сигнал - дискретный - или 1 или 0 как раз и нужно передавать через оптику. Вообще сигнал в сети Эзернет и так дискретный - просто после обрезания всех частот, кроме двух - которые там только и нужны 5 и 10Мгерц, он похож на синусоиду. Впрочем это мой осциллограф похож на нее. Видимо на небольшие расстояния обрезать лишние частоты не обязательно. Подробности про форму и уровни сигнала можно посмотреть здесь .    
Теперь пытаемся меж двух инверторов или еще как то прилепить, собственно, оптический канал.

Передатчик, если используется, инфракрасный светодиод состоит из одного транзистора.

С лазером сложнее, нужен драйвер - по русски - контролер выходной мощности. В полупроводниковом лазере стоит  фотодиод, который реагирует на мощность излучения самого лазера и с помощью внешних элементов  (драйвера - контролера) регулируем эту мощность. Если разобрать лазерную указку - ручку - то там есть плата, наверно с парой транзисторов - это драйвер. Драйверы (и в виде микросхемы) есть почти у всех производителей лазеров - смотри ссылки выше. ns102.jpg (13907 bytes)

 

Схема драйвера, взяли с  REALTIME CONTROL примерно такая (счелкни на нее для размера поболее)

 lasdmin.gif (2566 bytes)

 

Ну а приемник наверно лучше приобрести готовый, например pdf файл(107 kb) - интегральный приемопередатчик на 4 Мбита - вообще написано про 20 наносекунд - это 50Мгерц,  взяли с www.novalog.com Примером может служить схема с REALTIME CONTROL , только частота нам нужна 10Мгерц.(счелкни на нее для размера поболее) Детали для обеих последних схем   смотри здесь, а лучше все в оригинале.

Микросхема готовая к применению в качестве приемника - до 200 мГерц
здесь pdf файл -  информация   любезно предоставлена Константином из Самары - спасибо.

tcvrmin.gif (2219 bytes)

Вообще, говоря по совести 400 метров вполне хватит для наших целей, а если больше, то можно повторители поставить. Вероятно аппараты на такое расстояние и стоить будут гораздо дешевле. И $100 за комплект деталей тоже не потолок для хороших аппаратов.

Kir Kostuchenko kir@magnitka.ru   пишет о своеих опытах:

     Берем тактовый генератор на 10 Mhz. Выходом генератора была микросхема 155ЛА3. 555ЛА3 тоже пробовал, но с 155 картинка на
осцилографе была лучше.
    Сие добро напрямую подключалось к л-диоду. Как не пытался поймать результат ни на ФД256 ( нагрузка 40 кОм) не на выковырянную из калькулятора солнечную батарею посаженную на нагрузку 20 кОм результат 0.
    Прицепляем выход с генератора через 2 кОм на базу транзистора КТ315.Эмиттер к земле. Коллектор через сопротивление в 100 Ом к 5 вольт. Лазер между 5 вольт и коллектором. Картинка на осцилографе у входа на указку показывала, что указка насыщена и биения амплитудой 0.5 вольта чуть выше 2 вольт. Вывод - транзистор КТ315 в ключевом режиме с такой нагрузкой не пашет.
    Аналогично через транзистор, но сигнал берем не с генератора 10 Mhz, а с LPT порта. На 500 Mhz Celerone програмка крутится и постоянно меняет сигнал на 2 ноге порта. Частота примерно 1 Mhz. !! Сигнал поймал довольно четко. Наблюдались явные гармоники выше 10 Mhz около фронтов.
    Купил за 17 рублей КТ371. Прицепил его коллектор к 5 вольтам эмиттер к л-диоду, другой конец л-диода к земле, базу к выходу 10 Mhz тактового генератора. В таком включении л-диод насыщался, видно емкость у него приличная. Зашунтировал л-диод сопротивлением в 240 Ом. На осцилографе картинка вполне нормальная. Четкая синусоида от 0.7 вольт до 2 с чем-то. л-диод свется чуток. Никак результат не поймал. Заставить светится л-диод на приличной яркости не смог.
    Выводы: Передатчик на 10 Mhz нельзя делать по схеме с компенсацией мощьности - нехватает частоты транзисторов. По крайней мере, по схеме предложенной UPNLT. Наши проблемы на больших частотах далеко не только в приемнике.
    Приемник можно начинать собирать, только если принятый на фотодиод сигнал передатчика четко виден на осцилографе. Именно этого я и не добился на 10 Mhz.
    На такой частоте л-диод необходимо шунтировать сопротивлением не более 240 Ом. Так как из-за внутренней емкости он не успевает тухнуть.
    Вопрос: Я почитал спецификацию на OPA686, которую нашел на этом сайте. Сам пробовать не могу - нет микросхемы, но, возможно, стоит попробовать использовать его как в приемнике так и в передатчике. Сопротивление нагрузки у него 50 Ом и очень высокая скорость изменения напряжения на выходе. Он маленький и аккуратненький.. Москвичи, купите, попробуйте. Может это решит все проблемы передатчика. Т.е. выход этого операционника через сопротивление ом в 40-50 подцепить к л-диоду, другой конец диода к земле. На вход операционника через емкость подать 10 Mhz и проверить как будет ловится на фотодиоде частота. Желательно, чтобы сигнал между контактами л-диода был +-2.5 вольт. Тогда он должен тухнуть.

Рабочего - 10 Мб варианта у нас нет.
  ПРОЕКТ ЗАКРЫТ
ВСЕМ ПОКА

[начальная страница]