Инфрачервен предавател: 4 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:50

Тази статия ви показва как да направите инфрачервен аналогов предавател.

Това е стара верига. В наши дни лазерните диоди се използват за предаване на цифрови сигнали чрез оптични влакна.

Тази схема може да се използва за предаване на аудио сигнал чрез инфрачервена връзка. Ще ви е необходим приемник за откриване на предавания сигнал. Не е необходимо сигналът да бъде модулиран.

Консумативи

Компоненти: NPN BJT захранващ транзистор, радиатор, изолирани проводници, матрична платка, 1 kohm резистор - 5, 100 ohm резистор - 3 (в зависимост от количеството предаватели, които използвате), 100 uF биполярен кондензатор, 1 Megohm потенциометър - 2, мощност източник (3 V или 4,5 V - може да се реализира с батерии AA/AAA/C/D).

Инструменти: маша за тел, клещи.

Допълнителни компоненти: спойка, 1 мм метална тел, паста за топлопреминаване.

Допълнителни инструменти: поялник, USB осцилоскоп.

Стъпка 1: Проектирайте веригата

Не увеличавайте Rb1 над 1 kohm. В противен случай транзисторът няма да се насити.

Моделирах инфрачервения предавател с четири диода. Ако всеки диод има потенциално напрежение от 0,7 V, общото серийно напрежение ще бъде 2,8 V или около 3 V. Това беше спадът на напрежението в моя инфрачервен предавател.

Резисторът Ra може да бъде всяка стойност от 1 kohm до 1 Megohm.

Открих, че добавянето на Rc стойност към транзисторната верига увеличава усилването на този усилвател. Когато входното напрежение е много ниско, транзисторът е ИЗКЛЮЧЕН, нисък ток на отклонение влиза в базата на транзистора с Vce (напрежение на емитер на колектора близо до нула). Резисторът Rc увеличава напрежението на транзистора Vce, когато транзисторът е изключен. Можете да опитате Rc стойност от 10 kohms или дори 100 kohms и да видите дали това ще увеличи печалбата, защото ниската Rc стойност (дори 1 kohm) създава ефект на натоварване на изхода на транзистора. Въпреки това, свързването на високи стойности на Rc резистор е като да не използвате Rc резистор изобщо.

Напротив, добавянето на Rc резистор към транзисторни LED детектори с общо предназначение само намалява усилването и по този начин НЕ се използва в тези статии:

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

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

Най -добре е да предположим, че всеки тип транзистор има свои собствени уникални характеристики.

Стъпка 2: Симулации

PSpice симулации показват много висока печалба и затова свързах потенциометъра за затихване към входа.

Високите стойности на потенциометъра оказват влияние върху честотата на високочестотния филтър. Въпреки това, не използвайте потенциометри под 1 kohms. По -добре е да използвате поне 10 kohms, за да избегнете евентуални повреди на аудио изхода.

Стъпка 3: Изградете веригата

Използвах резистори с висока мощност. Не се нуждаете от резистори с висока мощност за тази схема. Вероятно Rd1 и Rd2 трябва да са с висока мощност, ако повишите захранващото напрежение и използвате високотокови инфрачервени диоди.

Посочих 3 V захранване в схемата, тъй като някои инфрачервени диоди имат максимално напрежение на преместване само 2 V. Това означава, че максималният ток на диода ще бъде: IcMax = (Vs - Vd - VceSat) / Rc

= (3 V - 2 V - 0.25 V) / 100 ома

= 0,75 V / 100 ома = 7,5 mA

Въпреки това, диодите, които използвах, имат максимално напрежение на напрежение от 3 V. Ето защо използвах захранване от 4,5 V (не 3 V), а максималният ток на диода в тока на веригата ми беше:

IcMax = (Vs - Vd - VceSat) / Rc

= (4,5 V - 3 V - 0,25 V) / 100 ома

= 1,25 V / 100 ома = 12,5 mA

Стъпка 4: Тестване

Въведох затихването на потенциометъра, защото транзисторният усилвател имаше много висока печалба, като по този начин насити изхода, който не е подходящ за аудио сигнали, които изискват линейно усилване и предаване.

Свързах лилавия канал към един от инфрачервените предавателни възли (вторият възел е свързан към захранването).

Моят генератор на сигнали има максимален изход от 15 V пик или 30 V пик до пик. Въпреки това, за графиките по -горе зададох генератора на сигнал на минимални настройки. Моят USB осцилоскоп показва грешна скала за светлосиния канал. Амплитудата на входния сигнал беше зададена на около 100 mV пик.

Моята верига не беше тествана с инфрачервен приемник. Можете да направите това сами.