Infračervený vysílač: 4 kroky

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:19

Tento článek vám ukáže, jak vyrobit analogový infračervený vysílač.

Toto je starý obvod. V současné době se k přenosu digitálních signálů pomocí optických vláken používají laserové diody.

Tento obvod lze použít k přenosu zvukového signálu přes infračervený port. K detekci vysílaného signálu budete potřebovat přijímač. Signál nemusí být modulován.

Zásoby

Součásti: výkonový tranzistor NPN BJT, chladič, izolované vodiče, maticová deska, odpor 1 kohm - 5, odpor 100 ohmů - 3 (v závislosti na množství vysílačů, které používáte), bipolární kondenzátor 100 uF, potenciometr 1 megohm - 2, výkon zdroj (3 V nebo 4,5 V - lze implementovat s bateriemi AA/AAA/C/D).

Pomůcky: odizolovač drátu, kleště.

Volitelné součásti: pájka, 1 mm kovový drát, pasta pro přenos tepla.

Volitelné nástroje: páječka, USB osciloskop.

Krok 1: Navrhněte obvod

Nezvyšujte Rb1 nad 1 kohm. Jinak tranzistor nenasytí.

Infračervený vysílač jsem vymodeloval se čtyřmi diodami. Pokud má každá dioda potenciální napětí 0,7 V, bude celkové sériové napětí 2,8 V nebo asi 3 V. To byl pokles napětí na mém infračerveném vysílači.

Rezistor Ra může mít libovolnou hodnotu od 1 kohm do 1 Megohm.

Zjistil jsem, že přidání hodnoty Rc do tranzistorového obvodu zvýšilo zisk tohoto zesilovače. Když je vstupní napětí velmi nízké, tranzistor je VYPNUT, vstupuje do báze tranzistoru nízký předpěťový proud pomocí Vce (napětí emitoru kolektoru blízko nuly). Když je tranzistor vypnutý, odpor RC zvyšuje napětí Vce tranzistoru. Můžete zkusit hodnotu Rc 10 kohmů nebo dokonce 100 kohmů a zjistit, zda to zvýší zisk, protože nízká hodnota Rc (dokonce 1 kohm) vytváří vliv na zatížení tranzistorového výstupu. Připojení vysokých hodnot odporu RC je však jako nepoužívání odporu RC vůbec.

Na rozdíl od přidání odporu Rc k tranzistorovým LED detektorům pro všeobecné použití pouze snižuje zisk, a proto nebyl v těchto článcích použit:

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

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

Nejlepší je předpokládat, že každý typ tranzistoru má své vlastní jedinečné vlastnosti.

Krok 2: Simulace

Simulace PSpice vykazují velmi vysoký zisk, a proto jsem připojil na vstup potenciometr útlumu.

Vysoké hodnoty potenciometru ovlivňují frekvenci horního průchodu filtru. Nepoužívejte však potenciometry pod 1 kohms. Infact lépe použijete alespoň 10 kohmů, abyste se vyhnuli možnému poškození zvukového výstupu.

Krok 3: Vybudujte obvod

Použil jsem vysoce výkonné odpory. Pro tento obvod nepotřebujete odpory s vysokým výkonem. Pravděpodobně Rd1 a Rd2 potřebují vysoký výkon, pokud zvýšíte napájecí napětí a použijete vysoce proudové infračervené diody.

V návrhu obvodu jsem specifikoval napájecí zdroj 3 V, protože některé infračervené diody mají maximální dopředné předpínací napětí pouze 2 V. To znamená, že maximální proud diody bude: IcMax = (Vs - Vd - VceSat) / Rc

= (3 V - 2 V - 0,25 V) / 100 ohmů

= 0,75 V / 100 ohmů = 7,5 mA

Diody, které jsem použil, však mají maximální dopředné předpínací napětí 3 V. Proto jsem použil napájení 4,5 V (ne 3 V) a maximální proud diody v mém obvodu byl:

IcMax = (Vs - Vd - VceSat) / Rc

= (4,5 V - 3 V - 0,25 V) / 100 ohmů

= 1,25 V / 100 ohmů = 12,5 mA

Krok 4: Testování

Zavedl jsem útlum potenciometru, protože tranzistorový zesilovač měl velmi vysoký zisk, a tak saturoval výstup, který není vhodný pro audio signály, které vyžadují lineární zesílení a přenos.

Fialový kanál jsem připojil k jednomu z uzlů infračerveného vysílače (druhý uzel je připojen k napájení).

Můj generátor signálu má maximální výkon 15 V špička nebo 30 V špička na špičku. U výše uvedených grafů jsem však generátor signálu nastavil na minimální nastavení. Můj USB osciloskop ukazuje špatnou stupnici pro světle modrý kanál. Amplituda vstupního signálu byla nastavena na vrchol 100 mV.

Můj obvod nebyl testován pomocí infračerveného přijímače. Můžete si to udělat sami.