FB00AKAR 650 nm Analogue DC-125 MHz OptoLock® POF Transceiver

Nee, speciale connectoren zijn niet nodig. De FB00AKAR maakt gebruik van een stekkerloze OptoLock®-interface, zodat u een standaard kunststof optische vezel van 1 mm direct in de poort van de zendontvanger steekt. De vezel wordt op zijn plaats gehouden door een interne vergrendeling, waardoor vooraf afgemonteerde connectoren of polijsten niet nodig zijn. Daardoor gaat installatie en vervanging van de vezel zeer snel: knip de POF-kabel simpelweg op de gewenste lengte, werk het uiteinde netjes af en schuif hem in de OptoLock-zendontvanger.

Ja, hij kan digitale data op hoge snelheid verzenden, maar de uitgang blijft analoog. In de praktijk kan de FB00AKAR digitale signaalsnelheden aan tot bijna 125 Mbaud (gelijk aan ongeveer 100 Mbps Ethernet). Omdat de uitgang van de ontvanger echter een lineaire analoge spanning is en geen signaal op logisch niveau, is extra elektronica nodig om dat uitgangssignaal om te zetten naar digitale logische niveaus voor een standaardinterface.

Kort samengevat: de module kan digitale informatie met hoge snelheid transporteren, maar aan de ontvangende kant gebruikt u doorgaans een comparator of interfacechip om de data als logische 0/1 te interpreteren. Voor echte plug-and-play digitale toepassingen, met ingebouwde logische uitgang, biedt de fabrikant speciale digitale POF-zendontvangers. De FB00AKAR geeft u daarentegen de flexibiliteit om het ruwe signaal door te geven voor maatwerkverwerking.

De ontvanger levert een analoge spanningsuitgang die evenredig is aan de intensiteit van het binnenkomende optische signaal. Het signaal wordt intern niet gedigitaliseerd en er wordt ook geen drempelwaarde toegepast. Dat betekent dat de uitgang een continue spanningsgolfvorm levert, bijvoorbeeld een analoge golfvorm als u een audiosignaal verzendt, of een snel variërende spanning als u digitale pulsen verstuurt. De uitgang gedraagt zich als een snelle fotodiode met een transimpedantieversterker, met een impedantie van ongeveer 50 Ω. Als een digitale uitgang nodig is, voegt u een comparator of versterkerschakeling toe om deze analoge uitgang om te zetten naar de gewenste logische niveaus.

De zender van de FB00AKAR bestaat uit een snelle RCLED en vereist een extern stuur- of biascircuit voor correcte werking. Met andere woorden: u voorziet de LED van een voorwaartse bias en moduleert die met uw signaal. Voor analoog gebruik betekent dit meestal dat u een biasstroom door de LED instelt en uw ingangssignaal AC-koppelt, of een stroombron-driver gebruikt om de respons van de LED te lineariseren. Het exacte ontwerp van de driver hangt af van uw toepassing. Voor een audiosignaal kunt u bijvoorbeeld een eenvoudig transistor-biasnetwerk gebruiken, terwijl u voor snelle data eerder een speciale LED-driver inzet. De documentatie van het component geeft richtlijnen voor biasing, maar in het algemeen moet u rekenen op een klein aansturingscircuit zodat de LED in zijn lineaire gebied werkt en uw elektrische signaal nauwkeurig omzet in variaties van de optische intensiteit.

Deze module bevat bewust geen ingebouwde logica of modulatiedriver, zodat hij breed inzetbaar blijft voor verschillende analoge toepassingen.

Het betrouwbare bereik hangt af van verschillende factoren, zoals de vezelkwaliteit, uitlijning en de signaalbandbreedte, maar over het algemeen zijn POF-links met deze zendontvanger geschikt voor afstanden van tientallen meters. In veel gevallen is met standaard POF met een kerndiameter van 1 mm een afstand van ongeveer 30–50 m haalbaar, terwijl het signaal sterk blijft, vooral bij signalen met een lagere frequentie of datasnelheid. Op kortere afstanden (enkele meters) heeft de zendontvanger een zeer ruime veiligheidsmarge, zelfs bij de volledige bandbreedte van 125 MHz. Naarmate de afstand toeneemt richting het hogere bereik van tientallen meters, worden de optische verzwakking van de vezel, het LED-vermogen en de gevoeligheid van de ontvanger de beperkende factoren. Bij 50 m kan het bijvoorbeeld nodig zijn de frequentie te beperken of een hogere stuurstroom te gebruiken om het verlies te compenseren.

Alles bij elkaar is de FB00AKAR ideaal voor korte verbindingen van enkele meters tot ongeveer 50 m. Voor aanzienlijk langere afstanden zijn andere vezeltypen nodig, zoals PCS met grote kern of glasvezel, of anders repeaters, aangezien standaard POF van nature een verzwakking heeft in de orde van 0,2 dB/m bij 650 nm.

Ja – de FB00AKAR is zeer geschikt voor analoge mediasignalen zoals video en audio. De bandbreedte van 125 MHz is ruim voldoende voor composietvideo, waarvoor doorgaans slechts enkele MHz nodig zijn, of voor hifi-audio, dat in het kHz-bereik ligt. Een veelvoorkomende toepassing van analoge POF-zendontvangers is dan ook het verzenden van composietvideosignalen van CCTV-camera’s of stereo-audio via glasvezel om elektrische storingen te voorkomen. Bij dit soort signalen laat u de LED werken in het lineaire gebied en voert u de video- of audiogolfvorm naar de zender. Aan de ontvangende kant krijgt u een analoge uitgang die u naar behoefte kunt doorgeven aan een monitor, versterker of ADC. De overdracht behoudt het analoge karakter van het signaal en omdat de verbinding optisch is, voegt deze geen elektrische ruis toe en ontstaan er geen aardlussen. In feite werkt dit als een ‘optische kabel’ voor uw analoge signaal. Zorg er wel voor dat u goede praktijken volgt voor biasing en koppeling, zodat het signaal niet vervormt door oversturing van de LED. Dan mag u rekenen op een zeer schone overdracht van video, audio of andere breedbandige analoge signalen.

De module is ontworpen om te werken met één DC-voeding, doorgaans 5 V. Hij is behoorlijk flexibel en kan in de praktijk ook op 3,3 V werken als uw systeem dat gebruikt. Dat kan wel resulteren in een iets lager optisch uitgangsvermogen of minder headroom op de ontvangeruitgang, maar de module blijft gewoon functioneren. Doordat hij zowel met 5 V als met 3,3 V overweg kan, is hij eenvoudig in te zetten in zowel nieuwere laagspanningsontwerpen als oudere 5V-systemen. Het stroomverbruik is bescheiden, in de orde van tientallen milliampères voor de LED-driver en ontvangerversterker, afhankelijk van hoe sterk u de LED aanstuurt. Er zijn geen complexe inschakelvolgordes of meerdere voedingsrails nodig: zorg simpelweg voor een stabiele voeding binnen het aanbevolen bereik (raadpleeg de datasheet voor de exacte limieten, bijvoorbeeld 3,0–5,5 V) en de zendontvanger levert de verwachte prestaties. Dat maakt integratie op uw PCB eenvoudig: vaak kunt u dezelfde 5V-rail gebruiken die al andere interfacecomponenten voedt, of een 3,3V-regelaar als uw ontwerp volledig op lage spanning draait.

Daarnaast is het goed om te weten dat de module on-board ontkoppeling heeft en is ontworpen om de normale ruis op voedingslijnen in industriële omgevingen te verdragen. Zoals altijd blijft goede voedingsontkoppeling dicht bij de module wel aanbevolen.

Ja, de optische uitgang van de FB00AKAR wordt onder normale bedrijfsomstandigheden over het algemeen als oogveilig beschouwd. De module gebruikt een LED, geen laser, en het uitgangsvermogen is beperkt. Hij valt onder de veiligheidsvoorschriften voor klasse 1-LED’s, wat betekent dat hij bij normaal gebruik geen gevaar voor de ogen oplevert. Praktisch gezien is de intensiteit van het licht dat uit de vezel komt laag genoeg dat incidentele of kortdurende blootstelling niet schadelijk is.

Uiteraard blijft het verstandig om niet van heel dichtbij rechtstreeks in de vezel of LED te kijken terwijl deze onder spanning staat, zeker niet met vergroting, net als bij elke felle lichtbron. Maar bij normaal gebruik en dagelijkse hantering kunt u ervan uitgaan dat het uitgezonden rode licht geen oogschade veroorzaakt. Dat is een van de voordelen van POF-systemen op 650 nm: ze zijn veilig en gebruiksvriendelijk, ook voor niet-technisch personeel. Dat is meteen een van de redenen waarom ze zowel in consumentenproducten als in industriële toepassingen worden gebruikt. Er is geen speciale training of veiligheidsuitrusting nodig om deze optische verbindingen aan te sluiten of los te koppelen.