Das Magazin für Funk Elektronik · Computer

Praktische Elektronik
Infrarot-Repeater
Dr.-Ing. KLAUS SANDER
HiFi-Geräte einiger Hersteller erlauben eine Ferndedienung nur in einem
eingeschränkten Winkel direkt von vorn. Das hier vorgestellte kleine
Zusatzgerät empfängt die von der Infrarot-Fernbedienung kommenden
Signale, regeneriert sie und sendet sie umgehend in der gewünschten
neuen Richtung aus.
Einige Hersteller (Namen und Marken
wollen wir hier weglassen) haben für die
Infrarot-Empfangsdiode nur eine kleine
Öffnung in der Frontplatte der HiFi-Anlage
freigelassen und die Diode zudem ziemlich
weit dahinter angeordnet. Sicherlich gibt
es dafür keinen direkt technischen Grund,
denn moderne Schaltungskonzepte erlauben
eine hohe Störsignal- und Fremdlichtunterdrückung.
Der Grund liegt sicher eher
in kostengünstiger Produktion.
Für den Nutzer der HiFi-Anlage ergibt sich
allerdings ein entscheidender Nachteil: Er
muß fast in der Mitte vor dem Gerät sitzen
und die Fernbedienung nahezu exakt auf
die Anlage ausrichten. Bereits eine Abweichung
um einige zehn Grad führt zu Bedienungsproblemen.
Schwierig wird es,
wenn die Anlage von einer völlig anderen
Sitzposition, z. B. vom Schreibtisch oder
der Computerecke aus, bedient werden
soll. Und wenn die Batterien nicht mehr
ganz frisch sind, reichen auch die Reflexionen
von den gegenüberliegenden
Wänden nicht mehr aus.
■ Repeater
Bei Verwendung des hier vorgestellten
kleinen Geräts vermeidet man zusätzliche
Wege oder Verrenkungen der Arme. Es
lenkt auf einfache Art die Infrarotstrahlen
der Fernbedienung in die gewünschte Richtung
zur HiFi-Anlage um. Allerdings klappt
Bild 1: Stromlaufplan des Infrarot-Repeaters
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das nur bei Geräten, die die Infrarotsignale
mit 30 bis 56 kHz (je nach verwendetem
Übertragungsstandard) modulieren.
Die Baugruppe empfängt und demoduliert
das von der Fernbedienung gelieferte IR-Signal,
nutzt es zur Modulation eines zweiten
IR-Signals, das in die gewünschte neue
Richtung ausgesendet wird. Das erklärt auch
den in der Fachliteratur für solche Geräte
üblichen Begriff „Repeater“; das Signal
wird wiederholt (repeat = wiederholen).
Der Stromlaufplan (Bild 1) zeigt den einfachen
Aufbau. Zum Empfang wird ein
fertiges optisches Empfängerbauelement
SFH 505 oder SFH 506 verwendet. Es enthält
die Fotodiode, einen Verstärker, die
notwendigen Filter zur Störsignalunterdrückung
und einen Demodulator. Dadurch
können wir beim Aufbau unserer Schaltung
empfangsseitig auf alle Abgleicharbeiten
verzichten.
■ Trägerfrequenz wichtig
Etwas Sorgfalt ist bei der Wahl des Empfängerbauelementes
jedoch notwendig.
Während es die SFH 505 nur für eine Trägerfrequenz
von 30 kHz gibt, stehen bei der
SFH 506 verschiedene Trägerfrequenzen
zur Auswahl. Sie wird für 30 kHz, 33 kHz,
36 kHz, 38 kHz, 40 kHz und 56 kHz produziert.
Die jeweilige Trägerfrequenz ist
in der Typenbezeichnung mit angegeben
(z. B. SFH 506-36).
Welche der Typen notwendig ist, wird
durch das jeweilige Gerät bestimmt. Eine
allgemeine Empfehlung läßt sich bei der
ungeheuren Vielzahl der verschiedenen
Gerätetypen nicht geben. Hier muß notfalls
der Versuch entscheiden, da dem Amateur
nur selten entsprechende Meßtechnik zur
Verfügung steht. Ein Frequenzmesser
reicht mit Sicherheit nicht, da die ausgesandten
IR-Signale Impulspakete (Bursts)
mit relativ langen Wiederholzeiten sind,
die je nach gerade gesendetem Kode aus
unterschiedlich breiten Impulsen bestehen.
Sinnvoll wäre ein Speicheroszilloskop.
Mit etwas Mühe, Fingerspitzengefühl bei
der Einstellung und einem günstigen Tastenkode
läßt sich die Frequenz unter Umständen
mit einem Standardoszilloskop ermitteln.
Voraussetzung für die Messung
ist natürlich zusätzlich eine IR-Empfängerschaltung,
die das Signal ausreichend
verstärkt und nicht demoduliert. Hinweise
können sich auch bei einem Blick in das
Innere der Fernbedienung ergeben, da die
Frequenz ja durch die verwendeten Schaltkreise
oder den eingesetzten Quarz festliegt.
Am eindeutigsten aber bleiben immer
noch Geräte der Firma Philips. Alle ab 1982
hergestellten Geräte benutzen den RC5-
Kode und arbeiten mit einer Trägerfrequenz
von 36 kHz.
■ Stromlaufplan
Zurück jedoch zu unserer Schaltung. Das
Empfängerbauelement liefert nahezu unmittelbar
nach Auftreten der Trägerfrequenz
L-Signal. Fällt die Trägerfrequenz
weg, so schaltet der Ausgang nach maximal
200 µs wieder auf H. Diese relativ
große Verzögerungszeit kann zu einer unzulässigen
Impulsverbreiterung führen.
Um Impulse mit der „Standardbreite“ zu
erhalten, wird die H/L-Flanke durch
R1/C2 verzögert.
Damit aber nicht zusätzlich eine Beeinflussung
der L/H-Flanke erfolgt, ist R1 durch
eine Diode überbrückt. Diesem Verzögerungsglied
folgt ein Schmitt-Trigger-Gatter,
das ausreichend steile Impulsflanken
erzeugt. Diesem Gatter folgen zwei weitere.
Eines davon steuert eine LED an, die den
Empfang eines IR-Signals anzeigt.
Das zweite Gatter bildet den Modulator.
Die Trägerfrequenz wird durch einen 4060
erzeugt. Er enthält einen Generator und die
notwendigen Teilerstufen. Um variabel bei
der Einstellung der Trägerfrequenz bleiben
zu können, wurde auf einen Quarz verzichtet.
Die Frequenzeinstellung erfolgt durch
R6/R7/C3. Für den RC5-Kode muß der Generator
auf etwa 2304 kHz schwingen. Diese
Frequenz wird durch 64 auf 36 kHz geteilt
und auf das Modulatorgatter geführt.
Das Modulatorgatter steuert den Transistor
V3, der den Strom für die Infrarot-Diode