Infrarød sender: 4 trin

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:25

Denne artikel viser dig, hvordan du laver en infrarød analog sender.

Dette er et gammelt kredsløb. I dag bruges laserdioder til at transmittere digitale signaler via optiske fibre.

Dette kredsløb kan bruges til at transmittere lydsignal via infrarød. Du skal bruge en modtager til at registrere det transmitterede signal. Signalet behøver ikke at blive moduleret.

Forbrugsvarer

Komponenter: NPN BJT -effekttransistor, kølelegeme, isolerede ledninger, matrixplade, 1 kohm -modstand - 5, 100 ohm -modstand - 3 (afhængigt af mængdetransmitterne, du bruger), 100 uF bipolar kondensator, 1 megohm potentiometer - 2, effekt kilde (3 V eller 4,5 V - kan implementeres med AA/AAA/C/D batterier).

Værktøj: wire stripper, tang.

Valgfrie komponenter: loddemetal, 1 mm metaltråd, varmeoverførselspasta.

Valgfrie værktøjer: loddejern, USB -oscilloskop.

Trin 1: Design kredsløbet

Forøg ikke Rb1 over 1 kohm. Ellers vil transistoren ikke mætte.

Jeg modellerede den infrarøde sender med fire dioder. Hvis hver diode har en potentiel spænding på 0,7 V, vil den samlede seriespænding være 2,8 V eller ca. 3 V. Dette var spændingsfaldet over min infrarøde sender.

Ra -modstanden kan være en hvilken som helst værdi fra 1 kohm til 1 Megohm.

Jeg fandt ud af, at tilføjelse af Rc -værdien til transistorkredsløbet øgede forstærkerens forstærkning. Når indgangsspændingen er meget lav er transistoren OFF, en lav forspændingsstrøm kommer ind i transistorbasen med Vce (kollektoremitterspænding nær nul). Rc -modstanden øger transistorens Vce -spænding, når transistoren er OFF. Du kan prøve Rc -værdien på 10 kohms eller endda 100 kohms og se, om dette vil øge forstærkningen, fordi lav Rc -værdi (endda 1 kohm) skaber en belastningseffekt på transistorudgangen. Tilslutning af høje Rc -modstandsværdier er imidlertid som slet ikke at bruge Rc -modstanden.

I modsætning til tilføjelse af Rc -modstand til transistor LED -detektorer til generelle formål reducerer imidlertid kun forstærkningen og blev derfor IKKE brugt i disse artikler:

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

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

Det er bedst at antage, at hver transistortype har sine egne unikke egenskaber.

Trin 2: Simuleringer

PSpice -simuleringer viser en meget høj gevinst, og det er derfor, jeg tilsluttede dæmpningspotentiometret til input.

Høje potentiometerværdier påvirker højpasfilterfrekvensen. Brug dog ikke potentiometre under 1 kohms. Faktisk bedre bruger du mindst 10 kohms for at undgå mulig beskadigelse af lydoutput.

Trin 3: Byg kredsløbet

Jeg brugte modstande med høj effekt. Du behøver ikke højeffektmodstande til dette kredsløb. Sandsynligvis skal Rd1 og Rd2 have høj effekt, hvis du øger forsyningsspændingen og bruger infrarøde dioder med høj strøm.

Jeg angav en 3 V strømforsyning i kredsløbets design, fordi nogle infrarøde dioder har en maksimal forspænding fremad på kun 2 V. Det betyder, at den maksimale diode strøm 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 de dioder, jeg brugte, en maksimal fremspændingsspænding på 3 V. Derfor brugte jeg en 4,5 V forsyning (ikke 3 V) og den maksimale diode strøm i min kredsløbsstrøm var:

IcMax = (Vs - Vd - VceSat) / Rc

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

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

Trin 4: Test

Jeg introducerede potentiometerdæmpningen, fordi transistorforstærkeren havde en meget høj forstærkning og mættede dermed det output, der ikke er egnet til lydsignaler, der kræver lineær forstærkning og transmission.

Jeg tilsluttede den lilla kanal til en af de infrarøde senderknudepunkter (den anden knude er forbundet til strømforsyningen).

Min signalgenerator har en maksimal output på 15 V peak eller 30 V peak to peak. Men for graferne ovenfor indstillede jeg signalgeneratoren til minimumsindstillinger. Mit USB -oscilloskop viser den forkerte skala for den lyseblå kanal. Indgangssignalets amplitude blev indstillet til ca. 100 mV top.

Mit kredsløb blev ikke testet med infrarød modtager. Du kan lave dette selv.