משדר אינפרא אדום: 4 שלבים

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:12

מאמר זה מראה לך כיצד להכין משדר אנלוגי אינפרא אדום.

זהו מעגל ישן. כיום דיודות לייזר משמשות להעברת אותות דיגיטליים באמצעות סיבים אופטיים.

ניתן להשתמש במעגל זה להעברת אות שמע באמצעות אינפרא אדום. תזדקק למקלט לאיתור האות המועבר. אין צורך לאפנן את האות.

אספקה

רכיבים: טרנזיסטור כוח NPN BJT, גוף קירור, חוטים מבודדים, לוח מטריקס, נגד 1 קוהם - 5, 100 אוהם אוהם - 3 (בהתאם למשדרי הכמות שבהם אתה משתמש), קבל דו קוטבי 100 uF, פוטנציומטר 1 מגוהם - 2, הספק מקור (3 V או 4.5 V - ניתן ליישום באמצעות סוללות AA/AAA/C/D).

כלים: חשפן תיל, צבת.

רכיבים אופציונאליים: הלחמה, חוט מתכת 1 מ מ, משחת העברת חום.

כלים אופציונאליים: מלחם, אוסצילוסקופ USB.

שלב 1: עיצוב המעגל

אין להגדיל את Rb1 מעל 1 קוהם. אחרת הטרנזיסטור לא יירווה.

דגמתי את משדר האינפרא אדום עם ארבע דיודות. אם לכל דיודה יש מתח פוטנציאלי של 0.7 וולט מתח הסדרה הכולל יהיה 2.8 וולט או כ -3 וו. זו הייתה ירידת המתח על משדר האינפרא אדום שלי.

הנגד Ra יכול להיות כל ערך בין 1 קוהם ל -1 מגהום.

גיליתי שהוספת ערך Rc למעגל הטרנזיסטור הגדילה את הרווח של מגבר זה. כאשר מתח הכניסה נמוך מאוד הטרנזיסטור כבוי, זרם הטיה נמוך נכנס לבסיס הטרנזיסטור עם Vce (מתח פולט אספן קרוב לאפס). הנגד Rc מגביר את מתח ה- Vce של הטרנזיסטור כאשר הטרנזיסטור כבוי. אתה יכול לנסות ערך Rc של 10 קוהמים או אפילו 100 קוהמים ולראות אם זה יגדיל את הרווח מכיוון שערך Rc נמוך (אפילו 1 קאוהם) יוצר השפעת טעינה על פלט הטרנזיסטור. עם זאת, חיבור ערכי נגד Rc גבוהים הוא כמו לא להשתמש בנגד Rc כלל.

עם זאת, בניגוד להוספת הנגד Rc לגלאי LED טרנזיסטור למטרות כלליות רק מקטין את הרווח ולכן לא נעשה בו שימוש במאמרים אלה:

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

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

עדיף להניח שלכל סוג טרנזיסטור מאפיינים ייחודיים משלו.

שלב 2: סימולציות

סימולציות PSpice מראות רווח גבוה מאוד וזו הסיבה שחיברתי את פוטנציומטר ההנחתה לקלט.

ערכי פוטנציומטר גבוהים משפיעים על תדר מסנן המעבר הגבוה. עם זאת, אין להשתמש בפוטנציומטרים מתחת לקוהם. באופן טוב יותר אתה משתמש לפחות 10 קוהמות כדי להימנע מפגיעה אפשרית בפלט השמע.

שלב 3: בנה את המעגל

השתמשתי בנגדים בעלי הספק גבוה. אינך צריך נגדי הספק גבוה למעגל זה. כנראה Rd1 ו- Rd2 צריכים להיות בעלי הספק גבוה אם אתה מעלה את מתח האספקה ומשתמש בדיודות אינפרא אדום בעלות זרם גבוה.

ציינתי אספקת חשמל בת 3 וולט בעיצוב המעגל מכיוון שלכמה דיודות אינפרא אדומות יש מתח הטיה קדימה של 2 V. זה אומר שזרם הדיודה המרבי יהיה: IcMax = (Vs - Vd - VceSat) / Rc

= (3 V - 2 V - 0.25 V) / 100 אוהם

= 0.75 V / 100 אוהם = 7.5 mA

עם זאת, דיודות בהן השתמשתי הן בעלות מתח הטיות מקסימלי של 3 V. זו הסיבה שהשתמשתי באספקה של 4.5 וולט (לא 3 וולט) וזרם הדיודה המרבי בזרם המעגל שלי היה:

IcMax = (Vs - Vd - VceSat) / Rc

= (4.5 V - 3 V - 0.25 V) / 100 אוהם

= 1.25 וולט / 100 אוהם = 12.5 mA

שלב 4: בדיקה

הצגתי את הפחתת הפוטנציומטר מכיוון שלמגבר הטרנזיסטור היה רווח גבוה מאוד, ובכך הרוויה את הפלט שאינו מתאים לאותות שמע הדורשים הגברה ושידור לינארית.

חיברתי את הערוץ הסגול לאחד מצמתי המשדר האינפרא אדום (הצומת השני מחובר לאספקת חשמל).

למחולל האותות שלי יש תפוקה מקסימלית של 15 V שיא או 30 V שיא לשיא. עם זאת, עבור הגרפים למעלה הגדרתי את מחולל האותות להגדרות מינימליות. אוסצילוסקופ ה- USB שלי מציג את הסולם הלא נכון של הערוץ הכחול בהיר. משרעת אות הכניסה נקבעה בערך 100 mV שיא.

המעגל שלי לא נבדק עם מקלט אינפרא אדום. אתה יכול להכין את זה בעצמך.