Infracrveni odašiljač: 4 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:04

Ovaj članak prikazuje kako napraviti infracrveni analogni odašiljač.

Ovo je staro kolo. Danas se laserske diode koriste za prijenos digitalnih signala putem optičkih vlakana.

Ovo kolo se može koristiti za prenos audio signala putem infracrvene veze. Trebat će vam prijemnik za otkrivanje prenesenog signala. Signal ne treba modulirati.

Supplies

Komponente: NPN BJT tranzistor za napajanje, hladnjak, izolirane žice, matrična ploča, 1 komski otpornik - 5, otpornik od 100 ohma - 3 (ovisno o količini odašiljača koje koristite), bipolarni kondenzator od 100 uF, potenciometar od 1 Megoma - 2, snaga izvor (3 V ili 4,5 V - može se implementirati sa AA/AAA/C/D baterijama).

Alati: skidač žice, kliješta.

Dodatne komponente: lemljenje, 1 mm metalna žica, pasta za prijenos topline.

Dodatni alati: lemilica, USB osciloskop.

Korak 1: Dizajnirajte krug

Nemojte povećavati Rb1 iznad 1 kohm. Inače tranzistor neće zasititi.

Modelirao sam infracrveni predajnik sa četiri diode. Ako svaka dioda ima potencijalni napon od 0,7 V tada će ukupni serijski napon biti 2,8 V ili oko 3 V. To je bio pad napona na mom infracrvenom odašiljaču.

Ra otpornik može biti bilo koje vrijednosti od 1 kohm do 1 Megohm.

Otkrio sam da se dodavanjem vrijednosti Rc u krug tranzistora povećava pojačanje ovog pojačala. Kada je ulazni napon vrlo nizak, tranzistor je isključen, slaba struja ulazi u bazu tranzistora s Vce (napon odašiljača kolektora blizu nule). Otpornik Rc povećava napon tranzistora Vce kada je tranzistor isključen. Možete isprobati vrijednost Rc od 10 koma ili čak 100 koma i vidjeti hoće li to povećati dobitak jer niska vrijednost Rc (čak 1 kohm) stvara utjecaj opterećenja na izlazu tranzistora. Međutim, povezivanje visokih vrijednosti Rc otpornika je kao da uopće ne koristite Rc otpornik.

Međutim, suprotno, dodavanje Rc otpornika tranzistorskim LED detektorima opće namjene samo smanjuje pojačanje i stoga se NE koristi u tim člancima:

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

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

Najbolje je pretpostaviti da svaki tip tranzistora ima svoje jedinstvene karakteristike.

Korak 2: Simulacije

PSpice simulacije pokazuju vrlo veliki dobitak i zato sam spojio potenciometar slabljenja na ulaz.

Visoke vrijednosti potenciometra utječu na frekvenciju visokopropusnog filtra. Međutim, nemojte koristiti potenciometre ispod 1 kohms. Zapravo bolje koristite najmanje 10 koma kako biste izbjegli moguće oštećenje audio izlaza.

Korak 3: Izgradite krug

Koristio sam otpornike velike snage. Za ovo kolo vam nisu potrebni otpornici velike snage. Vjerojatno Rd1 i Rd2 trebaju biti velike snage ako podignete napon napajanja i koristite visokostrujne infracrvene diode.

Naveo sam napajanje od 3 V u dizajnu kruga jer neke infracrvene diode imaju maksimalni prednji napon od samo 2 V. To znači da će maksimalna struja diode biti: IcMax = (Vs - Vd - VceSat) / Rc

= (3 V - 2 V - 0.25 V) / 100 ohma

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

Međutim, diode koje sam koristio imaju maksimalni pravolinijski napon od 3 V. Zbog toga sam koristio napajanje od 4,5 V (ne 3 V), a maksimalna struja diode u struji mog kruga bila je:

IcMax = (Vs - Vd - VceSat) / Rc

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

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

Korak 4: Testiranje

Uveo sam slabljenje potenciometra jer je tranzistorsko pojačalo imalo vrlo veliki dobitak, čime je zasićen izlaz koji nije prikladan za audio signale koji zahtijevaju linearno pojačanje i prijenos.

Spojio sam ljubičasti kanal na jedan od čvorova infracrvenog odašiljača (drugi čvor je spojen na napajanje).

Moj generator signala ima maksimalni izlaz od 15 V na vrh ili 30 V na vrh. Međutim, za gornje grafikone postavio sam generator signala na minimalne postavke. Moj USB osciloskop prikazuje pogrešnu skalu za svijetloplavi kanal. Amplituda ulaznog signala postavljena je na vrh od 100 mV.

Moje kolo nije testirano infracrvenim prijemnikom. Ovo možete sami napraviti.