Infrapunalähetin: 4 vaihetta

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 08:59

Tässä artikkelissa kerrotaan, miten voit tehdä analogisen infrapuna -lähettimen.

Tämä on vanha piiri. Nykyään laserdiodeilla siirretään digitaalisia signaaleja valokuitujen kautta.

Tätä piiriä voidaan käyttää audiosignaalin lähettämiseen infrapunayhteyden kautta. Tarvitset vastaanottimen lähetetyn signaalin havaitsemiseksi. Signaalia ei tarvitse moduloida.

Tarvikkeet

Komponentit: NPN BJT -tehostransistori, jäähdytyselementti, eristetyt johdot, matriisilevy, 1 kohmin vastus - 5, 100 ohmin vastus - 3 (riippuen käyttämistäsi lähettimistä), 100 uF: n bipolaarinen kondensaattori, 1 Megohmin potentiometri - 2, teho (3 V tai 4,5 V - voidaan toteuttaa AA/AAA/C/D -paristoilla).

Työkalut: lankanauha, pihdit.

Valinnaiset komponentit: juote, 1 mm metallilanka, lämmönsiirtopastaa.

Valinnaiset työkalut: juotin, USB -oskilloskooppi.

Vaihe 1: Suunnittele piiri

Älä lisää Rb1: tä yli 1 kohmin. Muuten transistori ei kyllästy.

Mallin infrapunalähettimen neljällä diodilla. Jos kunkin diodin potentiaalijännite on 0,7 V, sarjan kokonaisjännite on 2,8 V tai noin 3 V. Tämä oli jännitehäviö infrapunalähettimessäni.

Ra -vastus voi olla mikä tahansa arvo 1 kohmista 1 Megohmiin.

Huomasin, että Rc -arvon lisääminen transistoripiiriin lisäsi tämän vahvistimen vahvistusta. Kun tulojännite on hyvin alhainen, transistori on POIS PÄÄLTÄ, matala esijännitevirta tulee transistorin kantaan Vce: llä (keräimen lähetinjännite lähellä nollaa). Rc -vastus lisää transistorin Vce -jännitettä, kun transistori on POIS PÄÄLTÄ. Voit kokeilla 10 kohmin tai jopa 100 kohmin Rc -arvoa ja katsoa, lisääkö tämä vahvistusta, koska matala Rc -arvo (jopa 1 kohm) luo kuormitusvaikutuksen transistorilähtöön. Kuitenkin korkeiden Rc -vastusarvojen liittäminen on kuin Rc -vastuksen käyttämättä jättämistä ollenkaan.

Kuitenkin päinvastoin Rc -vastuksen lisääminen yleiskäyttöisiin transistori -LED -ilmaisimiin vähentää vain vahvistusta, joten sitä EI käytetty näissä artikkeleissa:

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

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

On parasta olettaa, että jokaisella transistorityypillä on omat ainutlaatuiset ominaisuutensa.

Vaihe 2: Simulaatiot

PSpice -simulaatiot osoittavat erittäin suurta vahvistusta, ja siksi liitin vaimennuspotentiometrin tuloon.

Suuret potentiometriarvot vaikuttavat ylipäästösuodattimen taajuuteen. Älä kuitenkaan käytä potentiometrejä alle 1 kohmin. Käytä itse asiassa vähintään 10 kohmia, jotta vältytään mahdollisilta äänilähdön vaurioilta.

Vaihe 3: Rakenna piiri

Käytin suuritehoisia vastuksia. Et tarvitse suuritehoisia vastuksia tähän piiriin. Todennäköisesti Rd1 ja Rd2 tarvitsevat suurta tehoa, jos nostat syöttöjännitettä ja käytät suurvirtaisia infrapuna -diodeja.

Määritin 3 V: n virtalähteen piirisuunnittelussa, koska joidenkin infrapunadiodien enimmäisvirtausjännite on vain 2 V. Tämä tarkoittaa, että suurin diodivirta on:

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

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

Kuitenkin käyttämilläni diodeilla on enimmäissuuntainen esijännite 3 V. Tästä syystä käytin 4,5 V: n syöttöä (ei 3 V) ja suurin diodivirta piirivirrassa oli:

IcMax = (Vs - Vd - VceSat) / Rc

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

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

Vaihe 4: Testaus

Otin käyttöön potentiometrin vaimennuksen, koska transistorivahvistimella oli erittäin suuri vahvistus, mikä kyllästää ulostulon, joka ei sovellu lineaarista vahvistusta ja lähetystä vaativille äänisignaaleille.

Liitin violetin kanavan yhteen infrapunasäteilysolmusta (toinen solmu on kytketty virtalähteeseen).

Signaaligeneraattorini maksimiteho on 15 V huippu tai 30 V huippu huippuun. Yllä oleville kaavioille asetin kuitenkin signaaligeneraattorin minimiasetuksiin. USB -oskilloskooppi näyttää väärän asteikon vaaleansiniselle kanavalle. Tulosignaalin amplitudi asetettiin noin 100 mV huippuun.

Piiriäni ei testattu infrapunavastaanottimella. Voit tehdä tämän itse.