Infrardeči oddajnik: 4 koraki

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:02

Ta članek vam prikazuje, kako narediti infrardeči analogni oddajnik.

To je staro vezje. Danes se laserske diode uporabljajo za prenos digitalnih signalov preko optičnih vlaken.

To vezje se lahko uporablja za prenos zvočnega signala po infrardeči povezavi. Za zaznavanje oddanega signala boste potrebovali sprejemnik. Signala ni treba modulirati.

Zaloge

Sestavni deli: NPN BJT napajalni tranzistor, hladilnik, izolirane žice, matrična plošča, 1 kohm upor - 5, 100 ohmski upor - 3 (odvisno od oddajnikov količine, ki jih uporabljate), 100 uF bipolarni kondenzator, 1 Megohm potenciometer - 2, moč vir (3 V ali 4,5 V - lahko se izvaja z baterijami AA/AAA/C/D).

Orodja: odstranjevalec žice, klešče.

Dodatne komponente: spajkanje, 1 mm kovinska žica, pasta za prenos toplote.

Izbirna orodja: spajkalnik, USB osciloskop.

1. korak: Oblikujte vezje

Ne povečujte Rb1 nad 1 kohm. V nasprotnem primeru tranzistor ne bo nasičen.

Infrardeči oddajnik sem modeliral s štirimi diodami. Če ima vsaka dioda potencialno napetost 0,7 V, bo skupna serijska napetost 2,8 V ali približno 3 V. To je bil padec napetosti na mojem infrardečem oddajniku.

Ra upor je lahko poljubne vrednosti od 1 kohm do 1 Megohm.

Ugotovil sem, da je dodajanje vrednosti Rc tranzistorskemu vezju povečalo dobiček tega ojačevalnika. Ko je vhodna napetost zelo nizka, je tranzistor IZKLOPLJEN, v osnovo tranzistorja vstopi nizek prenapetostni tok z Vce (napetost kolektorskega oddajnika blizu ničle). Upor Rc poveča napetost tranzistorja Vce, ko je tranzistor izklopljen. Lahko poskusite vrednost Rc 10 kohmov ali celo 100 komov in preverite, ali bo to povečalo dobiček, ker nizka vrednost Rc (tudi 1 kohm) vpliva na obremenitev izhoda tranzistorja. Priključitev visokih vrednosti upora Rc pa je podobna temu, da upora Rc sploh ne uporabljate.

Nasprotno pa dodajanje upora Rc tranzistorskim LED detektorjem za splošne namene le zmanjša dobiček in se zato v teh izdelkih NE uporablja:

www.instructables.com/id/LED-Small-Signal-Detector/

www.instructables.com/id/Ultrasonic-Alien/

Najbolje je domnevati, da ima vsaka vrsta tranzistorja svoje edinstvene značilnosti.

2. korak: Simulacije

PSpice simulacije kažejo zelo velik dobiček, zato sem potenciometer za dušenje priključil na vhod.

Visoke vrednosti potenciometra vplivajo na frekvenco visokofrekvenčnega filtra. Ne uporabljajte potenciometrov pod 1 kohms. Bolje je, da uporabite vsaj 10 kohmov, da se izognete morebitnim poškodbam zvočnega izhoda.

3. korak: Zgradite vezje

Uporabil sem močne upore. Za to vezje ne potrebujete uporov velike moči. Verjetno morata biti Rd1 in Rd2 velike moči, če dvignete napajalno napetost in uporabite visokotokovne infrardeče diode.

V zasnovi vezja sem določil napajalnik 3 V, ker imajo nekatere infrardeče diode največjo napetost naprej le 2 V. To pomeni, da bo največji tok diode: IcMax = (Vs - Vd - VceSat) / Rc

= (3 V - 2 V - 0,25 V) / 100 ohmov

= 0,75 V / 100 ohmov = 7,5 mA

Vendar pa imajo diode, ki sem jih uporabil, največjo napetost prednapenjanja 3 V. Zato sem uporabil napajanje 4,5 V (ne 3 V), največji tok diode v tokokrogu pa je bil:

IcMax = (Vs - Vd - VceSat) / Rc

= (4,5 V - 3 V - 0,25 V) / 100 ohmov

= 1,25 V / 100 ohmov = 12,5 mA

4. korak: Testiranje

Uvedel sem oslabitev potenciometra, ker je imel tranzistorski ojačevalnik zelo velik dobiček, s čimer je nasičil izhod, ki ni primeren za zvočne signale, ki zahtevajo linearno ojačanje in prenos.

Vijoličasti kanal sem priključil na eno od vozlišč infrardečega oddajnika (drugo vozlišče je priključeno na napajanje).

Moj generator signalov ima največjo moč 15 V na vrh ali 30 V na vrh. Vendar sem za zgornje grafe nastavil generator signala na minimalne nastavitve. Moj USB osciloskop prikazuje napačno lestvico za svetlo modri kanal. Amplituda vhodnega signala je bila nastavljena na približno 100 mV vrh.

Moje vezje ni bilo preizkušeno z infrardečim sprejemnikom. To lahko naredite sami.