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OptoElectronique : Couplage Optique, Fibre optique et LED.

 

88my0ui
88my0ui ☆☆☆☆☆☆ 02/02/2017, 11h33 #1  
Bonjour,
Je suis etudiant en Licence 2.
Je dois réaliser en quelques séances de TP un "coupleur optique" qui devrait etre placé entre un "Codeur d'informations" et un "Decodeur d'informations". L'ensemble de ces parties est dans le but de réaliser une Centrale D'acquisition de données climatiques". Comme montré sur le Schéma ci dessous.

Je travaille sur la Transmission d'Information par la Fibre, Schéma de principe ci dessous.

Matériels:
- Une platine de cablage
- Alimentation +12V/-12V
- Opto Coupleur (à 6 pattes) 4N46 et HCPL 2400
- Kit Fibre Optique
- Composants standard
- Materiel de mesure

Enoncés et Questions:
-------------------------
"Couplage Optique" traite de la transmission du Code MLI au travers de divers dispositifs opto-electronique dont les performances seront comparées. On s'attachera également a définir une commande en courant rapide et longue distance des LED.

1. Réaliser une alimentation +5V/-5V à partir de l'alimentation +12V/-12V fournie.
2. Concevoir une commande de LED longue distance, haute fréquence.
3. Mettre en oeuvre les 3 dispositifs d'opto-isolation.

----------------------------------------
Mon but est donc de faire le Montage du circuit, savoir ce qui rentre et ce qui en sort.

Devrais je mettre, dans mon circuit, les composants dans l'ordre suivant:

LED : va emettre la lumière donc signal optique
Fibre : la lumière rentre dans la fibre et va etre transmise a grande vitesse
Optocoupleur: va coupler la tension sortante avec celle du prochain composant
Un PhotoTransistor: pour récupérer mon signal electrique (?)

-------------
Ce que je ne comprends pas:

1- Sur le deuxieme schéma en photo, il y a ecrit que le signal entrant : MLI TTL environ 0/5V. Fréquence de la porteuse : 10 a 100 KHz
---> Comment mettre en place ce signal MLI TTL, du GBF tout simplement? je ne sais pas ce qu'est MLI TTL..
Pareil pour le signal sortant, comment faire pour que ce qui sort soit un signal MLI TTL?

2- Est ce que l'ordre dans le circuit dont j'ai parlé juste un peu plus haut (LED-Fibre-OptoCoupleur-Phototransistor) est juste? dans le materiel il y a 2 Optocoupleur mentionés, or je ne sais pas ou utiliser le deuxieme.

3- Dans les questions du TP: "Concevoir une commande de LED longue distance, haute fréquence."
Comment commencer S'il vous plait? suis je sur la bonne ou mauvaise voie?

4- Dans la derniere question, il mentionne les "3 dispositifs d'opto-isolation". Ces dispositifs sont ils: LED (emetteur), Fibre (transmetteur), Phototransistor (Recepteur) ?

5- aurais je besoin de Capacités et de Resistances dans mon circuit?

Voilà, j'apprécierai vraiment de l'aide pour réaliser mon circuit car je tiens beaucoup a le reussir.

Mercii!!
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rlo69
rlo69 ★★★★☆☆☆ 02/02/2017, 11h52 #2  
Bonjour,

MLI = Modulation de largeur d'impulsion, soit en anglais PWM qui est plus connu chez les électroniciens que MLI.

Donc MLI TTL est une PWM entre 0 et 5V.

Cordialement

Dernière modification par rlo69 02/02/2017 à 11h55.
tontonchristobal
tontonchristobal ★★★★★☆☆ 02/02/2017, 12h17 #3  
Bonjour,
Ta première démarche devrait être l’étude des datasheets des différents composants :
Exemple comparer les deux optocoupleurs proposés, tu dois voir qu’un est bien plus performant que l’autre.
http://pdf1.alldatasheet.fr/datashe...53/HP/4N46.html
http://pdf1.alldatasheet.com/datash...P/HCPL2400.html

Posté par 88my0ui

3- Dans les questions du TP: "Concevoir une commande de LED longue distance, haute fréquence."
Comment commencer S'il vous plait? suis je sur la bonne ou mauvaise voie?



Tu dois choisir l'optocoupleur ayant les meilleures performances en terme de fréquence et temps de monté.
__________________
La seule certitude que j’ai, c’est d’être dans le doute. (Pierre DESPROGES)

Dernière modification par tontonchristobal 02/02/2017 à 12h54.
rlo69
rlo69 ★★★★☆☆☆ 02/02/2017, 12h54 #4  
Bonjour,

Il faudrait donner la référence de ton kit optique pour savoir ce qu'il contient exactement et lire les informations sur celui-ci.

Dans ton énoncé, il parle de mettre en œuvre les 3 divers dispositifs optoélectroniques et les comparer.
Il faut donc définir chaque dispositif d'opto-isolation puis les caractériser en termes de vitesse de transmission, sensibilité par rapport à des perturbations, distance de la liaison maximale, etc. pour les comparer.
Un dispositif est à réaliser avec 1 opto 4N46.
Un dispositif est à réaliser avec 1 opto HCPL 2400.
Un dispositif est à réaliser avec ton kit de fibre optique;

Dernière modification par rlo69 02/02/2017 à 15h08. Motif: Correction du nombre d'opto passage de 2 à 1
rlo69
rlo69 ★★★★☆☆☆ 02/02/2017, 12h57 #5  
Bonjour,

Pourrais-tu mettre une photo plus nette de la 2e image car difficile de lire ce qu'il y a dessus.

Cordialement
88my0ui
88my0ui ☆☆☆☆☆☆ 02/02/2017, 13h19 #6  
Posté par rlo69

Bonjour,

Il faudrait donner la référence de ton kit optique pour savoir ce qu'il contient exactement et lire les informations sur celui-ci.

Dans ton énoncé, il parle de mettre en œuvre les 3 divers dispositifs optoélectroniques et les comparer.
Il faut donc définir chaque dispositif d'opto-isolation puis les caractériser en termes de vitesse de transmission, sensibilité par rapport à des perturbations, distance de la liaison maximale, etc. pour les comparer.
Un dispositif est à réaliser avec 2 optos 4N46.
Un dispositif est à réaliser avec 2 optos HCPL 2400.
Un dispositif est à réaliser avec ton kit de fibre optique;



Bonjour, je vous remercie pour vos réponses.

Veuillez trouvez ci dessous la deuxieme photo , et aussi la platine avec quelques composants qu'on utilisera ( on peut voir le fil de la fibre dessus)

Pour le signal PWM / MLI , je suis en train de chercher et essayer de comprendre un peu. Je vous renderai une réponse plus construite en fin de journée.

Pour la référence du kit, je ne l'ai pas noté en etant en seance de TP hier. J'aurais accés a la salle demain et je noterai tout.

Maintenant je sais que les 3 dispositifs ne veulent pas seulement dire (LED-Fibre-PhotoTransistor) . Cependant, sur quoi se baser pour savoir qu'on a besoin de 2 Optos 4N46 (pareil pour les 2 optos HCPL 2400) et pas seulement un ?

Je vous remercie encore
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88my0ui
88my0ui ☆☆☆☆☆☆ 02/02/2017, 13h22 #7  
Posté par tontonchristobal

Bonjour,
Ta première démarche devrait être l’étude des datasheets des différents composants :
Exemple comparer les deux optocoupleurs proposés, tu dois voir qu’un est bien plus performant que l’autre.
http://pdf1.alldatasheet.fr/datashe...53/HP/4N46.html
http://pdf1.alldatasheet.com/datash...P/HCPL2400.html



Tu dois choisir l'optocoupleur ayant les meilleures performances en terme de fréquence et temps de monté.



Bonjour,

D'accord, merci pour les liens

Cependant, pour quel but dois je choisir l'optocoupleur le plus performant, ou dois je l'utiliser et qu'en est il du moins performant, devrais je l'utiliser pour autre chose?

Je vous remercie pour votre reponse
rlo69
rlo69 ★★★★☆☆☆ 02/02/2017, 15h03 #8  
Bonjour,

Tu as raison il ne faut qu'un optocoupleur 4N46 pour faire la liaison photocouplée de même pour le HPCL2400.

Je pense que dans cette étude, tu dois comparer les performances de chaque montage.

Déjà avec les datasheets, des optocoupleurs, tu verras lequel est moins performant car limité en fréquence pour le signal.

Il est demandé, une liaison haute fréquence.

Le but des 3 montages, est de démontrer lequel permet une liaison à la plus haute fréquence entre le 4N46, le HPCL2400 et la fibre optique.

Dans ce qui est marqué sur ton papier : LED + Signaux optiques+ Détecteur

Pour opto-coupleur :
LED = la led de l'opto-coupleur
Signaux optiques = signal optique transmis entre la led et phototransistor
Détecteur = le phototransistor intégré dans l'opto-coupleur.

Pour la fibre optique :
LED= la led d'émission,
Signaux optiques = la fibre pour transmettre le signal optique
Détecteurs = un phototransistor à la fin de ta fibre
ce qui correspond à ton kit optique.

Cordialement



Cordialement

Dernière modification par rlo69 02/02/2017 à 15h18.
88my0ui
88my0ui ☆☆☆☆☆☆ 15/02/2017, 15h19 #9  
Posté par rlo69

Bonjour,

Tu as raison il ne faut qu'un optocoupleur 4N46 pour faire la liaison photocouplée de même pour le HPCL2400.

Je pense que dans cette étude, tu dois comparer les performances de chaque montage.

Déjà avec les datasheets, des optocoupleurs, tu verras lequel est moins performant car limité en fréquence pour le signal.

Il est demandé, une liaison haute fréquence.

Le but des 3 montages, est de démontrer lequel permet une liaison à la plus haute fréquence entre le 4N46, le HPCL2400 et la fibre optique.

Dans ce qui est marqué sur ton papier : LED + Signaux optiques+ Détecteur

Pour opto-coupleur :
LED = la led de l'opto-coupleur
Signaux optiques = signal optique transmis entre la led et phototransistor
Détecteur = le phototransistor intégré dans l'opto-coupleur.

Pour la fibre optique :
LED= la led d'émission,
Signaux optiques = la fibre pour transmettre le signal optique
Détecteurs = un phototransistor à la fin de ta fibre
ce qui correspond à ton kit optique.

Cordialement



Bonjour,
Je me permets de vous citer en repostant ici.

Je vous remercie pour votre réponse qui m'a guidé, maintenant je sais que je dois comparer les 3 dispositif.

(Pour le signal entrant MLI TTL, je pense avoir compris comment, je vais utiliser des Regulateurs.)

D'apres ce que vous avez écrit, je dois faire les 3 montages de chaque dispositif pour comparer. Voici les 2 questions que je me pose depuis le debut:
1. Par exemple pour l'Optocoupleur : vous avez dit
"Pour opto-coupleur :
LED = la led de l'opto-coupleur
Signaux optiques = signal optique transmis entre la led et phototransistor
Détecteur = le phototransistor intégré dans l'opto-coupleur."
Dans mon 1er montage, je dois faire un montage qui contiendra : le signal MLI entrant a faire avec des Regulateur + Optocoupleur 4N46 (avec les resistances qu'il faut) + quoi d'autre? Ou alors c'est tout?
2. Que devrais je observer a la fin? Je sais que je devrais avoir un signal sortant MLI TTL , où le recuperer? Dois il etre identique au signal MLI TTL entrant?


Vu que je debute juste, j'ai commencé par tester mon Transistor NPN avec le montage ci dessous.
Et puis je voulais tester mon optocoupleur 4N46, en faisaint le montage, photo ci dessous (sans la diode exterieure a l'optocoupleur qui est dessiné sous Rs). Sur ça j'ai quelques questions ==>
1. C'est quoi VCC sur le montage et aussi Vo?
2. Apres que le montage est terminé, on est sensé regarder la petite LED de l'Optocoupleur si elle est allumée ou non, dans quelle cas s'allume t-elle et dans quelle cas sera elle eteinte?
3. Dois je observer autre chose de ce montage?

Voilà je vous remercie !!
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rlo69
rlo69 ★★★★☆☆☆ 15/02/2017, 19h05 #10  
Bonsoir,

Je ne vois pourquoi tu utilises des régulateurs pour faire ton signal MLI TTL.
Il faut réaliser un générateur PWM voir le lien suivant :

https://www.sonelec-musique.com/ele...ne_pwm_001.html

ou

https://www.sonelec-musique.com/ele...ne_pwm_002.html

ou

https://www.sonelec-musique.com/ele...ne_pwm_003.html

V est le signal qui est envoyé sur la led de l'opto via la résistance Rs.
Vcc est une alimentation continue qui n'a pas de de 0V commun avec le signal V
Tu ne verras rien de la led de l'opto car elle est noyée dans le boîtier.

Pour vérifier les signaux, il faut utiliser un oscilloscope.

Cordialement

Dernière modification par rlo69 15/02/2017 à 19h11.
rlo69
rlo69 ★★★★☆☆☆ 16/02/2017, 09h58 #11  
Bonjour,

Pour créer le signal MLI, tu peux utiliser un instrument de mesure comme un générateur de fonctions pour générer le signal carré et moduler la largeur des impulsions

Cordialement
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