Transmissor d'infrarojos: 4 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:11

Aquest article mostra com fer un transmissor analògic d'infrarojos.

Aquest és un circuit antic. Avui dia els díodes làser s’utilitzen per transmetre senyals digitals mitjançant fibres òptiques.

Aquest circuit es pot utilitzar per transmetre senyal d'àudio a través d'infrarojos. Necessitareu un receptor per detectar el senyal transmès. No cal modular el senyal.

Subministraments

Components: transistor de potència NPN BJT, dissipador de calor, cables aïllats, placa matricial, resistència de 1 kohm - 5, resistència de 100 ohm - 3 (segons la quantitat de transmissors que utilitzeu), condensador bipolar de 100 uF, 1 potenciòmetre de Megohm - 2, potència font (3 V o 4,5 V: es pot implementar amb bateries AA / AAA / C / D).

Eines: pelador de filferro, alicates.

Components opcionals: soldadura, fil metàl·lic d'1 mm, pasta de transferència de calor.

Eines opcionals: soldador, oscil·loscopi USB.

Pas 1: Dissenyeu el circuit

No augmenteu Rb1 per sobre d'1 kohm. En cas contrari, el transistor no es saturarà.

Vaig modelar el transmissor d'infrarojos amb quatre díodes. Si cada díode té un voltatge potencial de 0,7 V, el voltatge total de la sèrie serà de 2,8 V o aproximadament 3 V. Aquesta va ser la caiguda de tensió del meu transmissor d'infrarojos.

La resistència Ra pot tenir qualsevol valor des d’1 kohm fins a 1 megahm.

Vaig trobar que afegir el valor Rc al circuit del transistor augmentava el guany d’aquest amplificador. Quan el voltatge d'entrada és molt baix, el transistor està DESACTIVAT, el corrent de polarització baix entra a la base del transistor amb Vce (tensió de l'emissor del col·lector a prop de zero). La resistència Rc augmenta la tensió del transistor Vce quan el transistor està apagat. Podeu provar un valor Rc de 10 kohms o fins i tot 100 kohms i veure si això augmentarà el guany, ja que el valor Rc baix (fins i tot 1 kohm) crea un efecte de càrrega a la sortida del transistor. No obstant això, connectar valors elevats de resistència Rc és com no fer servir la resistència Rc.

Tanmateix, al contrari, si s'afegeix una resistència Rc als detectors LED de transistors d'ús general, només es redueix el guany i, per tant, NO s'ha utilitzat en aquests articles:

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

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

El millor és suposar que cada tipus de transistor té les seves pròpies característiques úniques.

Pas 2: Simulacions

Les simulacions de PSpice mostren un guany molt alt i per això he connectat el potenciòmetre d’atenuació a l’entrada.

Els valors de potenciòmetre elevats influeixen en la freqüència del filtre de pas alt. Tot i això, no utilitzeu potenciòmetres inferiors a 1 kohms. De fet, utilitzeu almenys 10 kohms per evitar possibles danys a la sortida d'àudio.

Pas 3: Construeix el circuit

He utilitzat resistències d’alta potència. No necessiteu resistències d’alta potència per a aquest circuit. Probablement Rd1 i Rd2 necessitin una potència elevada si augmenteu la tensió d’alimentació i utilitzeu díodes infrarojos de gran corrent.

He especificat una font d'alimentació de 3 V al disseny del circuit perquè alguns díodes infrarojos tenen una tensió màxima de polarització directa de només 2 V. Això significa que el corrent màxim del díode serà: IcMax = (Vs - Vd - VceSat) / Rc

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

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

Tanmateix, els díodes que he utilitzat tenen una tensió màxima de polarització directa de 3 V. Per això he utilitzat un subministrament de 4,5 V (no 3 V) i el corrent màxim de díode del meu circuit era:

IcMax = (Vs - Vd - VceSat) / Rc

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

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

Pas 4: proves

Vaig introduir l’atenuació del potenciòmetre perquè l’amplificador del transistor tenia un guany molt alt, saturant així la sortida que no és adequada per als senyals d’àudio que requereixen amplificació i transmissió lineals.

Vaig connectar el canal morat a un dels nodes transmissors d'infrarojos (el segon node està connectat a la font d'alimentació).

El meu generador de senyal té una sortida màxima de 15 V pic o 30 V pic a pic. Tanmateix, per als gràfics anteriors he definit el generador de senyals a paràmetres mínims. El meu oscil·loscopi USB mostra una escala incorrecta per al canal blau clar. L'amplitud del senyal d'entrada es va establir a uns 100 mV de pic.

El meu circuit no s'ha provat amb un receptor d'infrarojos. Ho podeu fer vosaltres mateixos.