Infraröd sändare: 4 steg

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:37

Denna artikel visar hur du gör en infraröd analog sändare.

Det här är en gammal krets. Numera används laserdioder för att överföra digitala signaler via optiska fibrer.

Denna krets kan användas för att överföra ljudsignaler via infrarött. Du behöver en mottagare för att upptäcka den överförda signalen. Signalen behöver inte moduleras.

Tillbehör

Komponenter: NPN BJT -effekttransistor, kylfläns, isolerade ledningar, matriskort, 1 kohm -motstånd - 5, 100 ohm -motstånd - 3 (beroende på mängdsändarna du använder), 100 uF bipolär kondensator, 1 megohm potentiometer - 2, effekt källa (3 V eller 4,5 V - kan implementeras med AA/AAA/C/D -batterier).

Verktyg: trådavlägsnare, tång.

Valfria komponenter: löd, 1 mm metalltråd, värmeöverföringspasta.

Valfria verktyg: lödkolv, USB -oscilloskop.

Steg 1: Design kretsen

Öka inte Rb1 över 1 kohm. Annars blir transistorn inte mättad.

Jag modellerade den infraröda sändaren med fyra dioder. Om varje diod har en potentiell spänning på 0,7 V kommer den totala seriens spänning att vara 2,8 V eller cirka 3 V. Detta var spänningsfallet över min infraröda sändare.

Ra -motståndet kan vara valfritt från 1 kohm till 1 Megohm.

Jag fann att tillägg av Rc -värdet till transistorkretsen ökade förstärkarens förstärkning. När ingångsspänningen är mycket låg är transistorn AV, låg förspänningsström kommer in i transistorbasen med Vce (kollektoremitterspänning nära noll). Rc -motståndet ökar transistorns Vce -spänning när transistorn är AV. Du kan prova Rc -värdet på 10 kohms eller till och med 100 kohms och se om detta kommer att öka förstärkningen eftersom lågt Rc -värde (även 1 kohm) skapar en belastningseffekt på transistorutgången. Att ansluta höga Rc -motståndsvärden är dock som att inte använda Rc -motståndet alls.

Men i motsats till att lägga till Rc -motstånd till transistor LED -detektorer för allmänna ändamål minskar bara förstärkningen och användes därför INTE i dessa artiklar:

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

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

Det är bäst att anta att varje transistortyp har sina egna unika egenskaper.

Steg 2: Simuleringar

PSpicesimuleringar visar en mycket hög förstärkning och det är därför jag kopplade dämpningspotentiometern till ingången.

Höga potentiometervärden påverkar högpassfilterfrekvensen. Använd dock inte potentiometrar under 1 kohms. Förresten, du använder minst 10 kohms för att undvika eventuella skador på ljudutmatningen.

Steg 3: Bygg kretsen

Jag använde motstånd med hög effekt. Du behöver inte motstånd med hög effekt för denna krets. Förmodligen måste Rd1 och Rd2 ha hög effekt om du höjer matningsspänningen och använder infraröda dioder med hög ström.

Jag specificerade en 3 V strömförsörjning i kretsutformningen eftersom vissa infraröda dioder har en maximal framspänning på endast 2 V. Det betyder att den maximala diodströmmen kommer att vara: IcMax = (Vs - Vd - VceSat) / Rc

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

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

Dioderna som jag använde har dock en maximal spänning framåt på 3 V. Därför använde jag en 4,5 V -matning (inte 3 V) och den maximala diodströmmen i min kretsström var:

IcMax = (Vs - Vd - VceSat) / Rc

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

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

Steg 4: Testning

Jag introducerade potentiometerdämpningen eftersom transistorförstärkaren hade en mycket hög förstärkning, vilket mättar utgången som inte är lämplig för ljudsignaler som kräver linjär förstärkning och överföring.

Jag kopplade den lila kanalen till en av de infraröda sändarnoderna (den andra noden är ansluten till strömförsörjningen).

Min signalgenerator har en maximal effekt på 15 V topp eller 30 V topp till topp. Men för graferna ovan ställer jag in signalgeneratorn till minimiinställningar. Mitt USB -oscilloskop visar fel skala för den ljusblå kanalen. Ingångssignalamplituden inställdes på cirka 100 mV topp.

Min krets testades inte med infraröd mottagare. Du kan göra detta själv.