Добрый день всем. Даже не знаю куда написать, если модераторы решать что неверно - перенесите.
Собственно надо передать поток 7 мбит на расстояние 2см, бесконтактным способом. Не принципиально оптика или радиоканал. Но одна часть устройства будет подвижная, соосность приемника и передатчика (для оптики) обеспечить будет проблемно. Передатчик жестко ограничен в размерах и потреблении на уровне единиц-десятков мА(3В), приемник - не так принципиально. Пока наиболее близкое решение нашел у TI - чип блутуза, но скорость только до 4 мбит, а надо больше. Охота найти что-то одночиповое, небольшое. Может кто еще какой принцип предложит.

Заранее благодарен.

От добра добра не ищут. Ставьте два таких чипа в параллель. И запас по скорости, и повышенная надежность если один канал откажет.

Поставьте две катушки, на передатчике небольшую, поскольку нет места, а на приемнике побольше размерами, чтобы при движениях передатчика одна катушка находилась в пределах другой, и гоните манчестерский код туда.

Передающая оптика на 10 МБит не впишется в потребление "на уровне единиц-десятков мА(3В)".
Я бы копал в сторону радио-варианта.

Радио канал не позволит, от тот же самый. Не пролезет. Ограничение на потребление есть проблема, для решения задачи через радиоканал таких скоростей. Посмотрите минимальное потребление у модулей Wi-Fi, которые позволят обеспечить канал и передачу данных и станет понятнее с потреблением.

передающее радио на 10МБит по потреблению тоже не сказать что лучше.
если с оптикой есть возможность аккуратно весь свет собрать в чувствительный приёмник, то на передачу можно и токами меньше мА в светодиод обойтись. а вот с радио так не получится, самые маложоркие интегральные трансиверы десяток мА минимум съедят.

помимо блютуса, есть еще решения для передачи аудио, такие интегральные удлиннители I2S по радио, вроде nRF24Z1 или CC8530, там скорости до 4-5 МБит, но и потребление 15-20мА, а их еще и по две штуки в параллель ставить придётся на разных частотных каналах, чтобы скорости хватило.

Спасибо за ответы!

Да вот тоже склоняюсь к оптической схеме. мне ж не на метры, а на 2 см передать-то надо. А все радио - оно с избытком получается по расстоянию, значит и по мощности. Надо просто продумать хитрый преломлятель, который будет свет с площади перемещения передатчика собирать. Для оптики система закрытая, посторонних излучателей не будет. А из 10 мегабитных оптических передатчиков-приемников может кто-нибудь что посоветовать? Или ссылочки, где посмотреть.

а вот интересно, расскажите или лучше ткните пальцем?
Для тех что я использовал, чтобы получить нормальные частотные характеристики ток приходится задирать выше 2 мА (при этом на выходе ~1мВт).

Плюс ко всему, как делать систему коллимации? Понятно, что например в CD/DVD такая точная оптика есть, но там выпуск миллионами - могут себе позволить.
А если коллимации только со стороны приемника мало будет - ещё и на передатчике рассеивать придётся, а это опять значит мощность на передачу увеличивать.

ну про доли мА это я исключительно с точки зрения детектируемости приёмником, там в этом смысле всё хорошо благодаря развитию оптоволоконной связи можно приёмник найти какой угодно чувствительноости, и если денег не жалко, то вплоть до однофотонных

а вот исходя из собственной ёмкости светодиода в 125пФ (открыл первый попавшийся даташит на ИК светодиод, им оказался vsly3850, наверное можно и получше поискать) и падения в 1.6В, чтобы эту ёмкость зарядить надо 1.6е-10 Дж, на 10МБитах это превращается в 1.6мВт, или 1мА, так что да, пожалуй пару мА надо для нормальной работы в любом случае.

можно попробовать сэкономить загоняя больший ток через быстрые излучатели с совсем маленькой ёмкостью (VCSEL лазеры какие-нибудь), но с небольшой скважностью, то есть гонять десяток мА, чтобы он заведомо светился, но со сважностью в процент, (единицы нс от 140нс периода), тогда возможно средний ток удастся понизить. но там правда драйверы прожорливые.

До 10 мА - это ж очень хорошо! А у кого посмотреть приемники? У Vishay - так только до 56кГц...

ну вот так например
MITSUBISHI ML7xx45 SERIES
но схему слежения за выходной мощностью передатчика всё равно надо делать, плюс на приемник поток тоже постоянной мощности должен приходить, чтобы со стороны приемника slicing logic нормально 0-1 нарезала.

там же и приемные можно посмотреть

BPV10NF - trise 2.5ns
да и вообще может стандартный трансивер от IRDы подойдёт вроде TFDU8108

если возьмёте готовую IRDA - придётся ещё мутить компенсацию от засветки другими осветительными приборами.

Система оптически закрытая, так что осветительные приборы не помешают



Похоже то что надо.

Всем спасибо за советы!

Мне просто интересно, что именно ограничивает потребление по радио, если в данном случае не нужен передатчик типа Bluetooth с ядром и софтом, а как предложил Alex11 поставить катушку, ключ и гнать нули и единицы в манчестерском коде. На приемник ограничений нет, значит мы сможем обеспечить любую чувствительность в разумных пределах, а на передачу мощность определяется только сопротивлением ключа, которое можно выставить любым.
Кто мешает взять индуктивность и просто гнать нули и единицы на передачу.
Точнее я понимаю, что никто не мешает, какие есть фундаментальные ограничения на мощность в данном случае?
Ведь если брать по формуле пропускной способности канала, там запас очень большой получается.
Поэтому вопрос, радиоканал "не пошел" в данной теме из за действительно фундаментальных ограничений или только потому, что автор не хочет с этим связываться?

PS: Автору, данный IrDA снят с производства, а те что есть передают в 4 раза медленнее, Вам либо удастся сделать единичный экземпляр, либо придется рассмотреть вариант с 2мя трансиверами в параллель как минимум это без накладных расходов, а если с ними, то три или даже 4 штуки. Что по потреблению на прием уже "улетает в 12mA на приеме по 4м каналам, а на передачу 87mA на каждые 4Mbit, или 350mA на 4 канала. Если это то, что нужно, тогда отлично.

Существуют еще скоростные (до 10 мбит) оптопары стандарта Toslink, поищите их.

Такие подойдут?

Похоже не понимаете, что не получится взять индуктивность и просто гнать нули и единицы. Фундаментальные знания по теории передачи, радио всёже нужны. Иначе на рынке готовых устройств, что-то аналогичное уже предложили бы.


Ага, с таким то током: ... driver current of about 43 mA.
За скорость всеже "платить" нужно.

Если не вращается, а дергается, то световод? Есть еще такое устройство - интегрирующая сфера. А как одно относительно другого движется, Вы так и не сказали.

Хорошо, Вы понимаете, так скажите, почему нельзя гнать нули и единицы на индуктивность. Пускай не впрямую, через несущую в 1ГГц, и амплитудную модуляцию. То есть простейший генератор и амплитудный модулятор на одном транзисторе.
В чем фундаментальное ограничение? От Вас я услышал только что "Вы не понимаете, нужны знания, на рынке готовых устройств пока нет".
Это верные ответы, но не на мой вопрос. У меня вопрос был и остается " в чем фундаментальное ограничение передатчика мощностью 10mW в полосе 10MHz и невозможность этой мощностью передать сигнал на расстояние 2см, если чувствительность приемника скажем -110dBm/Hz.

Да и одного милливатта хватит, но не получится уложиться в 10mA/3V. Несущая, АМ неэффективна из-за удвоенной широкой полосы, энергию ведь не хочется тратить впустую. Затем посмотрите какая ширина полосы у вас получается, за ширину за скорость нужно платить энергией (мощностью), ... насмешили, ну наврали чисто про -110dBm/Hz! Это ж в какой полосе такое чуйство у вас? В полосе 1...2Кгц или в полосе 50Мгц. Вы б разобрались сначала с этим, перед писанием тут.

Фигуры 3-5 данного пдф говорят что при нулевых расстояниях (ака минимальных потерях в оптике) можно на токах до 10 ма линк поднять.
Или я опять что-то не так прочитал?

перед тем как обсуждать - всетаки неплохопонимать геометрию объекта
собственно можно одно в другое как то фиксировано вставлять или оно проезжает как то мимо друг друга
потому как это принципиально на энергетику сказывается
можно ведь тупо оптоволокно вставлять или нельзя? и тд и тп

Всем спасибо за конструктивную дискусию.



Ито верно - одно в другом вращается. То что вращается внутри - на батарейном питании. Поэтому жесткие ограничения на потребление. По той причине что вращается не прокатит, как мне кажется, использовать катушки - не гарантируется случай перпендикулярности катушек. Много катушек ставить с разной ориентацией - в потреблении вылетит. С оптикой внешнюю оболочку можно сделать зеркальной, многогранной, приемников несколько поставить. Передача должна быть именно бесконтактной, поэтому волокно воткнуть не получится.

Aner, Вы пока гоните "пустопорожние ответы". Конкретного ответа не даете но пытаетесь показать себя великим гуру.
Пока не получается. Слово получится пишется без мягкого знака.

А теперь про -110dBm/Hz.

Пускай у нас офигенно шумный приемник приведенный шум 35dB, и нам нужно запредельно мощное отношение сигнал шум еще 30dB. В сумме целых 65dB. Получаем чувствительность на Hz -174+65=110Bm/Hz.

Чувствительность -110dBm/Hz в полосе 10MHz даст нам искомую чувствительность -40dBm.
Это минимальная требуемая мощность сигнала на входе приемника нашего гипотетического приемника. Учитывая расстояние 2см, можно сказать что именно такая мощность должна излучаться катушкой передатчика.

В миливаттах это мощность 0.1 микроватт.
То есть на потери в антенне, на КПД усилителя и на все что только пожелаете есть запас от 10mW в целых 50dB.

То есть даже грубый расчет с запредельными допусками дает ответ что на расстояние в 2см можно передать сигнал мощностью не то что 10mW, а 0.1mW и даже меньше.

PS: Это же так просто, почему нельзя просто дать формулы, вместо рассуждений об уровне компетентности.
Если я ошибся в расчетах просьба дать конструктивную критику языком формул.

так может тогда там генератор сделать пусть при вращении энергию дает?

всетаки постановка и усянение задачи это самое главное

А оно там не на оси вращается что ли? В невесомости висит? почему нельзя контакт обеспечить?

octobus, Вы пока гоните "пустопорожние ответы". Конкретного ответа не даете но пытаетесь показать себя великим из Дубны.
Пока не получается.
1) ... Не Получаем чувствительность на Hz -174+65=110Bm/Hz ну никак, ...только тут и у вас. Что удивляет, то тут о полосе ни слова! И почему чувствительность у вас то в Bm/Hz, то просто в -dBm. Непонятно ведь, запутываете! А может не знаете вовсе.
В какой полосе у вас приведенный шум 35dB? В полосе 1 Гц?
2) И почему у вас чувствительность -40dBm? без указания соотношения, полосы?
3) Откуда вдруг Чувствительность -110dBm/Hz -----> в полосе 10MHz? почему не 50 или 100Мгц? Там что, мощность шума одинаковая и не зависит от полосы?
4) И как это у вас катушка такую широкую полосу обеспечит? ... Да никак, что на приём, что на передачу. Для этого есть другие виды модуляции.
5) И еще посмотрите выпускающиеся микросхемы, только мало-потребляющие приемники, сколько они "кушают" для нужной вам полосы. Наверное поболее 10mW?
6) Так какая по вашему нужна полоса в AM для передачи 7 Мбит, пишите 10MHz ... как же так? Не пролазит!
Рассуждения ваши пока что гипотетические, не реализуемые на практике.

----------
Для задачи: передать 7мбит на 2 см. Конкретный ответ: более дешёвый вариант Wi-Fi модуль с минимальным потреблением и только. Все остальное от лукавого и дороже.

Aner с Вами все ясно, троллоло он и есть трололо. Все что я пытаюсь сделать это получить ответ в виде формул. От Вас путного ничего не жду. Мне можете в этой теме не отвечать.
Как найду ответ самостоятельно тут отпишусь. Это я автору

octobus хотелось услышать ответы на Ваше "запутывание" читающих и Ваши грубые ошибки при подсчёте. Ан нет, ... путно в кустысс.

Нельзя потому что нельзя вообще Прошу в этом поверить на слово.

Кстати, с катушкой тоже была мысль, что при высоких несущих частотах катушка превратится в антенну и ничем такая система не будет отличаться от обычного радиоканала. Потребление тут съест уже синтезатор, модулятор и т.д. Да и катушку надо делать в приемнике большую, поскольку надо захватить как можно бОльшую площадь перемещения катушки передатчика, а большая катушка будет иметь индуктивность, резонансную частоту, поэтому линейность в широкой полосе будет проблемно обеспечить

А 7 мбит/c это непрерывный поток? И что за вращающаяся сфера которая дает столько информации при питании 10мА/3V.
Или может 7 мбит/1мин или час?

Да, 7мбит- поток непрерывный, и да, это 7мбит/сек. Да, она столько дает, только ей для этого нужно поболе 10ма - порядка 40ма. Не такой уж он и большой поток, сформировать то похоже проще чем передать. Уплотнить больше чем есть тоже уже не получится. Охота по максимуму сэкономить (в смысле потребления) на системе передачи. Т.е. 10 не потолок, я же написал на уровне единиц-десятков. Поэтому и к оптике с отражателями склоняюсь. Радио, а тем более wifi - очень уж избыточно.

Тогда уж - быстрый ФЭУ. Отражатели - это неправильно. Правильно - интегрирующая сфера. В Вашем случае вся наружная поверхность внутренней движущейся части тоже должна быть покрашена хорошим диффузным рассеивателем.


По тому, как вы отмалчиваетесь, легко догадаться, почему.

Не избыточно, уверяю вас. Вы же будете иметь потери в потоке, а в стандарте wi-fi есть все необходимое для минимизации потерь. С оптикой потребление у вас будет больше. "Бюджет" по динамическому диапазону точка - точка много меньше. Подвижная открытая оптическая система для передачи потока информации, менее устойчива к потерям, добавятся неудобства из-за физических свойств оптики и излучающих систем, таких как когерентность, ди-фракция, ре-фракция, зоны френеля и тд. и тп.

Вряд ли такие мысли с такими тараканами как у меня еще бродят где-то . Догадаться то можно, только это не то...
Пока что исключительно мысли на тему "а можно ли так...", вот и советуюсь с умными людьми.



Можно поподробней эту мысль? ФЭУ - фотоэлектронный умножитель? Как его туда прикрутить? На приемник хоть и помягче ограничения, но тоже есть, и по габаритам, и по потреблению.



Наверно тоже соглашусь, со счетов не надо списывать вариант. Похоже критерий истины тут - практика. Попробую и то и другое.

На таком расстоянии и такой скорости можно использовать емкостной вариант - обкладки как у конденсатора с высоким напряжением + манчестер. Второй полюс просто в виде отвеса вниз.

Я бы тоже склонялся к емкостному. Но, в принципе, и индуктивный вариант можно было бы попробовать обмозговать. Передатчик энергетически ограничен, а приемник ? Вон во всяких RFID транспондер вообще пассивный, работает от внешней накачки и очень даже неплохо, и на гораздо больших расстояниях. Скорости, правда, меньше мегабита. Но идею можно бы и оттуда взять. Или хотя бы принцип питания.

Повторюсь - фундаментальные знания по теории передачи, радио нужны. Ёмкостной вариант, индуктивный вариант - не отменяют теорию эл.м волн Максвела, телеграфные уравнения и тд. Полоса достаточна широкая требуется ТС. Посчитайте энергетические затраты на передачу такого потока информации при использовании сверх экономичных чипов выпускаемых сегодня. Как ни крутись а (что-то) ... сзади. Будет технологический "прыжок" в ближайшие 5...10 лет, тогда возможно сможем передавать со столь малыми затратами энергии такие потоки информации. А на сегодня увы. Либо оч дорого, либо не реально. Ко всему, манчестер ... не спасёт. Ещё, если вращение на больших скоростях, то придется вспомнить Доплера.

В принципе NXP уже сделало анонс NFC на 20мбит/с.

http://www.ru.nxp.com/news/whats-cooking-i...4-mbps-nfc.html

https://www.google.ru/url?sa=t&rct=j&am....62922401,d.bGE

То, что есть сейчас на 13,6МГц-6Mbs по жору проходит, но заявленных 6 мбит/с я не видел на них.
Возможно новые вытянут 10 мбит. По инженерным вопросам проще в NXP написать, они быстро отвечали.

P.S. автор не указал допустимый уровень ошибок на приеме. Может в принципе ничего не поможет.

Спасибо посмотрю. 7 мбит - с учетом сверточного кода для коррекции. Так что поможет

Возможно ввел в заблуждение по NFC.
Сами чипы по потреблению пройдут. Но питание передатчика антенны отдельно. Тут все опять уйдет в физику (чувствительность-направленность). Но это может быть лучше чем WiFi.

http://ieeexplore.ieee.org/xpl/articleDeta...+Magazines&
Подумалось что можно попробовать увеличить дальность (или снизить мощность) кард-ридера или NFC, но сейчас этой темой не занимаюсь.

Вот наработали ребята систему пассивного радиопередатчика на рассыпухе
http://www.diva-portal.org/smash/get/diva2.../FULLTEXT01.pdf
Они proposal RFID реализовали в виде чипа, из соображений тематики RFID, но никто ж не мешает тоже самое собрать на рассыпухе.
А тестовую схему сделали на стандартных компонентах.
Дальность почти 14 метров, скорость передачи данных до 10Mb/s потребление 1mW, питание пассивное от внешнего передатчика, частота несущей 3.1GHz.
Если можно на 14 метров передать, то уж на 2см, даже без знания телеграфных уравнений можно

Круто.

Бывают очень маленькие. Бывают модули - со встроенным высоковольтным питанием. Преимущество по сравнению с фотодиодом - большой коэффициент усиления и большая площадь приемника. При такой площади у фотодиода будет большая емкость.

... без знания телеграфных уравнений НЕ можно! Вы хоть посмотрите потребление только генератора (осциллятора), сколько мощности ему требуется для устойчивой работы. Без других радио модулей. Потреблением 1mW там и не пахнет.

А так вы мне анекдот напомнили: ... побит в миллиард раз рекорд по передачи данных на расстояние в 1000 Км! Преодолена во много раз скорость света! ... ( надеюсь продолжение анекдота знаете? )


Не поможет, поскольку как только появится любое кодирование, это доп регистры, ресурсы проца или логики на которые требуется тратить доп мощность. ... Ребята ну нету там скидок , халявы, или "бесплатного сыра" ... за все нужно "расплачиваться" дополнительной мощностью.

А есть ли возможность на вращающейся сфере разместить фотоэлементы для выработки эл.энергии?
А с внешней сферы можно просто давать излучение для фотоэлементов в нужном спектре где у ним максимальное КПД.
И вы получите маленькую эл. станцию на вращающемся объекте.
Все зависит от диаметров сфер!

[потер чтобы не засорять тему]

octobus ваше мнение при вас, и как понимаете не в теме, и не интересно никому кроме вас. Моё желание помочь TC alexPec разобраться с его задачей, дать направление. Либо вы не настолько знаете технический английский, чтобы понять о чём речь в статье, посмотрев в таблицы. Вы проверьте уж сами.

И еще, вы написав: ...я был прав, Хочется понять в чём? ... в ссылке на статью?
Или в том, что вы повторили проект? И затратили мощность 1mW передав на 10 метров поток 10Mbps?

Ну раз не повторяли, не проверяли, а тем более не измеряли.
То и в чем вам быть правому?

[потер чтобы не засорять тему]