Infrarød sender: 4 trinn

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:21

Denne artikkelen viser deg hvordan du lager en infrarød analog sender.

Dette er en gammel krets. I dag brukes laserdioder til å overføre digitale signaler via optiske fibre.

Denne kretsen kan brukes til å overføre lydsignal via infrarød. Du trenger en mottaker for å oppdage det overførte signalet. Signalet trenger ikke å moduleres.

Rekvisita

Komponenter: NPN BJT effekttransistor, kjøleribbe, isolerte ledninger, matrisekort, 1 kohm motstand - 5, 100 ohm motstand - 3 (avhengig av mengdesenderne du bruker), 100 uF bipolar kondensator, 1 megohm potensiometer - 2, effekt kilde (3 V eller 4,5 V - kan implementeres med AA/AAA/C/D batterier).

Verktøy: wire stripper, tang.

Valgfrie komponenter: loddetinn, 1 mm metalltråd, varmeoverføringspasta.

Valgfrie verktøy: loddejern, USB -oscilloskop.

Trinn 1: Design kretsen

Ikke øk Rb1 over 1 kohm. Ellers vil transistoren ikke mette.

Jeg modellerte den infrarøde senderen med fire dioder. Hvis hver diode har en potensiell spenning på 0,7 V, vil den totale seriespenningen være 2,8 V eller omtrent 3 V. Dette var spenningsfallet over min infrarøde sender.

Ra -motstanden kan være hvilken som helst verdi fra 1 kohm til 1 Megohm.

Jeg fant ut at tilførsel av Rc -verdien til transistorkretsen økte gevinsten til denne forsterkeren. Når inngangsspenningen er veldig lav er transistoren AV, en lav forspenningsstrøm kommer inn i transistorbasen med Vce (kollektoremitterspenning nær null). Rc -motstanden øker transistorens Vce -spenning når transistoren er AV. Du kan prøve Rc -verdien på 10 kohms eller til og med 100 kohms og se om dette vil øke forsterkningen fordi lav Rc -verdi (til og med 1 kohm) skaper en belastningseffekt på transistorutgangen. Å koble til høye Rc -motstandsverdier er imidlertid som å ikke bruke Rc -motstanden i det hele tatt.

I motsetning til å tilføre Rc -motstand til transistor LED -detektorer for generelle formål reduserer imidlertid bare forsterkningen og ble derfor IKKE brukt i disse artiklene:

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

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

Det er best å anta at hver transistortype har sine egne unike egenskaper.

Trinn 2: Simuleringer

PSpice -simuleringer viser en veldig høy gevinst, og det er derfor jeg koblet dempningspotensiometeret til inngang.

Høye potensiometerverdier påvirker høypassfilterfrekvensen. Imidlertid må du ikke bruke potensiometre under 1 kohms. Faktisk bedre bruker du minst 10 kohms for å unngå mulig skade på lydutgang.

Trinn 3: Bygg kretsen

Jeg brukte motstander med høy effekt. Du trenger ikke motstander med høy effekt for denne kretsen. Sannsynligvis må Rd1 og Rd2 ha høy effekt hvis du øker forsyningsspenningen og bruker infrarøde dioder med høy strøm.

Jeg spesifiserte en 3 V strømforsyning i kretsutformingen fordi noen infrarøde dioder har en maksimal forspenning forover på bare 2 V. Det betyr at maksimal diodestrøm vil være: IcMax = (Vs - Vd - VceSat) / Rc

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

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

Imidlertid har dioder som jeg brukte en maksimal forspenning forover på 3 V. Dette er grunnen til at jeg brukte en 4,5 V forsyning (ikke 3 V) og maksimal diodestrøm i kretsstrømmen min var:

IcMax = (Vs - Vd - VceSat) / Rc

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

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

Trinn 4: Testing

Jeg introduserte potensiometerdempningen fordi transistorforsterkeren hadde en veldig høy forsterkning, og dermed metter utgangen som ikke er egnet for lydsignaler som krever lineær forsterkning og overføring.

Jeg koblet den lilla kanalen til en av de infrarøde sendernodene (den andre noden er koblet til strømforsyningen).

Min signalgenerator har en maksimal utgang på 15 V topp eller 30 V topp til topp. Men for grafene ovenfor satte jeg signalgeneratoren til minimumsinnstillinger. USB -oscilloskopet mitt viser feil skala for den lyseblå kanalen. Inngangssignalamplituden ble satt til omtrent 100 mV topp.

Kretsen min ble ikke testet med infrarød mottaker. Du kan lage dette selv.