Estéreo a LED de alta velocidad para transferencia de datos

Ya existe una solución para convertir audio estéreo en una señal óptica digital y viceversa que se usa ampliamente y está fácilmente disponible: TOSLINK . Básicamente es una simple conversión de la señal eléctrica S/PDIF a un formato óptico. Hay muchos chips comerciales que pueden convertir directamente entre audio analógico y S/PDIF (en ambas direcciones).

La única diferencia es que TOSLINK normalmente utiliza fibra de plástico económica para acoplar la luz entre el transmisor y el receptor, y desea realizar una transmisión de "espacio libre". Por lo tanto, tendrá que concentrarse en la parte óptica del enlace, lidiando con niveles de señal altamente variables y muchas interferencias potenciales.

Los LED basados ​​en fósforo blanco tienden a tener una respuesta de frecuencia deficiente, principalmente debido a la lenta disminución del brillo del fósforo, aunque si lee las hojas de datos con suficiente atención, puede encontrar algunos con fósforos rápidos.

Pero podría usar los LED más lentos si su receptor incluye un filtro óptico que pasa la luz azul directamente del LED e ignora la luz amarilla del fósforo. Esta podría ser una buena idea en términos de rechazar la interferencia de todos modos.

Enfoque paso a paso

1. Obtenga un ADC en serie hablando con un DAC en serie para que pueda alimentar analógico al ADC y verlo salir del DAC. Esto no es tan fácil como cree porque tendrá que proporcionar tanto al ADC como al DAC una señal de "inicio de conversión" o algo que pueda sincronizar los dos dispositivos; recuerde que esto también debe transmitirse a través del enlace óptico ( vea el final de esta respuesta para una posible solución alternativa de chipset)
2. Duplique esto para estéreo O, mejor aún, use un ADC y DAC de dos canales e intercale/multiplexe las señales para izquierda y derecha
3. Agregue un codificador a la salida en serie del ADC y agregue un decodificador a la entrada en serie del DAC (esto supera el problema del acoplamiento de CA de una señal que puede no cambiar durante un largo período de tiempo y créame, aunque dijo que lo ignorara, lo hará). lo considere necesario tan pronto como intente acoplar a través de transformadores o con dispositivos ópticos).
4. Use un transformador de acoplamiento de alta velocidad como primera prueba para ver si funciona cuando el enlace de CC está roto; hágalo funcionar/despuréelo, etc.
5. Ahora inserte los dispositivos ópticos y realice la depuración; es probable que deba esforzarse un poco para optimizar el receptor óptico y esto probablemente requerirá un amplificador de transconductancia y tal vez incluso un circuito limitador para que funcione en ángulos no óptimos y a distancias variables.

Buena suerte, pero si estuviera haciendo esto, consideraría este conjunto de chips: -

Esto hace el trabajo duro de tomar varias entradas (diez) y combinarlas en un solo par de cables que pueden enviarse a una distancia considerable a través de cobre y luego deserializarse en diez salidas. Obviamente, el ADC se conecta en el 9205 y el DAC en el 9206. Dos ADC con salidas en serie ocupan dos canales y puede usar los otros 8 canales para la sincronización.

Lo uso exactamente en la misma aplicación: combino ADC y envío los datos por radio o fibra. Muchas veces he usado esto con un láser para un fotodiodo. No necesita codificar si usa esto porque los dispositivos MAXIM insertan bits en el flujo de alta velocidad que mantienen los datos alternando.

Mismo chipset disponible de TI pero no los mismos números SN65LV1023 y SN65LV1224 de memoria pero no me cites.

Reloj (555) + ADC + UART. También hay circuitos integrados de controladores LED, muchas personas simplemente usarían un transistor.

O usa dos arduinos .