Transmissor infravermelho: 4 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:35

Este artigo mostra como fazer um transmissor analógico infravermelho.

Este é um circuito antigo. Hoje em dia, diodos de laser são usados para transmitir sinais digitais por meio de fibras ópticas.

Este circuito pode ser usado para transmitir sinal de áudio via infravermelho. Você precisará de um receptor para detectar o sinal transmitido. O sinal não precisa ser modulado.

Suprimentos

Componentes: transistor de potência NPN BJT, dissipador de calor, fios isolados, placa de matriz, resistor de 1 kohm - 5, resistor de 100 ohm - 3 (dependendo da quantidade de transmissores que você usa), capacitor bipolar de 100 uF, potenciômetro de 1 Megohm - 2, potência (3 V ou 4,5 V - pode ser implementado com baterias AA / AAA / C / D).

Ferramentas: descascador de fios, alicate.

Componentes opcionais: solda, fio metálico de 1 mm, pasta de transferência de calor.

Ferramentas opcionais: ferro de solda, osciloscópio USB.

Etapa 1: Projete o circuito

Não aumente Rb1 acima de 1 kohm. Caso contrário, o transistor não saturará.

Eu modelei o transmissor infravermelho com quatro diodos. Se cada diodo tiver uma tensão potencial de 0,7 V, a tensão total da série será 2,8 V ou cerca de 3 V. Essa foi a queda de tensão em meu transmissor infravermelho.

O resistor Ra pode ter qualquer valor de 1 kohm a 1 Megohm.

Descobri que adicionar o valor Rc ao circuito do transistor aumentou o ganho deste amplificador. Quando a tensão de entrada é muito baixa, o transistor está DESLIGADO, uma corrente de polarização baixa está entrando na base do transistor com Vce (tensão do coletor-emissor perto de zero). O resistor Rc aumenta a tensão Vce do transistor quando o transistor está DESLIGADO. Você pode tentar um valor de Rc de 10 kohms ou mesmo 100 kohms e ver se isso aumentará o ganho porque um valor baixo de Rc (mesmo 1 kohm) cria um efeito de carregamento na saída do transistor. No entanto, conectar valores altos do resistor Rc é como não usar o resistor Rc.

No entanto, ao contrário, adicionar resistor Rc a detectores de LED de transistor de uso geral apenas reduz o ganho e, portanto, NÃO foi usado nesses artigos:

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

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

É melhor presumir que cada tipo de transistor tem suas próprias características exclusivas.

Etapa 2: Simulações

As simulações de PSpice mostram um ganho muito alto e é por isso que conectei o potenciômetro de atenuação à entrada.

Os valores altos do potenciômetro estão influenciando a frequência do filtro passa-alta. No entanto, não use potenciômetros abaixo de 1 kohms. Na verdade, é melhor você usar pelo menos 10 kohms para evitar possíveis danos à saída de áudio.

Etapa 3: construir o circuito

Usei resistores de alta potência. Você não precisa de resistores de alta potência para este circuito. Provavelmente Rd1 e Rd2 precisam ser de alta potência se você aumentar a tensão de alimentação e usar diodos infravermelhos de alta corrente.

Especifiquei uma fonte de alimentação de 3 V no projeto do circuito porque alguns diodos infravermelhos têm uma tensão de polarização direta máxima de apenas 2 V. Isso significa que a corrente máxima do diodo será: IcMax = (Vs - Vd - VceSat) / Rc

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

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

No entanto, os diodos que usei têm uma tensão de polarização direta máxima de 3 V. É por isso que usei uma fonte de 4,5 V (não 3 V) e a corrente máxima do diodo na corrente do meu circuito foi:

IcMax = (Vs - Vd - VceSat) / Rc

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

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

Etapa 4: Teste

Eu introduzi a atenuação do potenciômetro porque o amplificador do transistor tinha um ganho muito alto, saturando assim a saída que não é apropriada para sinais de áudio que requerem amplificação e transmissão linear.

Eu conectei o canal roxo a um dos nós transmissores infravermelhos (o segundo nó está conectado à fonte de alimentação).

Meu gerador de sinal tem uma saída máxima de 15 V pico ou 30 V pico a pico. No entanto, para os gráficos acima, configurei o gerador de sinal para configurações mínimas. Meu osciloscópio USB está mostrando a escala errada para o canal azul claro. A amplitude do sinal de entrada foi definida em cerca de 100 mV de pico.

Meu circuito não foi testado com receptor infravermelho. Você pode fazer isso sozinho.