ПРОСТАЯ СХЕМА ИНФРАКРАСНОГО УПРАВЛЕНИЯ

Всем привет! Здесь мы поговорим о том, как сделать самое простое ИК управление (инфракрасное управление). Управлять этой схемой можно даже обычным пультом от телевизора. Предупреждаю сразу, дистанция не велика — примерно 15 сантиметров, но даже такой результат обрадует новичка в работе. При самодельном передатчике дальность величивается в два раза, то есть примерно возрастает еще на 15 сантиметров. Делается блок ДУ просто. К 9-ти вольтовой «кроне» подключаем ИК светодиод через резистор в 100-150 ом, при этом ставим обычную кнопку без фиксации, приклеиваем это к батарейке изолентой, при этом изолента не должна препятствовать инфракрасному излучению ИК светодиода.    На фото показаны все те элементы, что нам понадобятся для сборки схемы  1. Фотодиод (можно почти любой)  2. Резистор на 1 ком, и на 300-500 ом (Для наглядности на фото выставил резисторы на 300 и 500 ом)  3. Подстроечный резистор на 47 ком.  4. Транзистор КТ972А или аналогичный по току и структуре.  5. Светодиод использовать можно любой низковольтный.    Принципиальная схема приёмника ИК управления на одном транзисторе:    Приступим к изготовлению фотоприемника. Его схема была взята из одного справочника. Сначала рисуем плату перманентным маркером. Но можно сделать это даже навесным монтажем, но желательно делать на текстолите. Моя плата выглядит так:    Ну теперь, естественно, приступаем к пайке элементов. Паяем транзистор:    Дальше паяем фотодиод и светодиод, старайтесь не перегревать их — они могут выйти из строя, особенно если имеют короткие выводы:    Припаиваем резистор в 1 кОм (Килоом) и построечный резистор.    И наконец паяем последний элемент — это резистор на 300 — 500 Ом, я поставил 300 Ом. Разместил его с обратной стороны печатной платы, т. к он мне не позволил припять его с лицевой стороны, из-за своих мутационных лап =)    Все это дело чистим зубной щеткой и спиртом, дабы смыть остатки канифоли. Если всё собрано без ощибок и фотодиод исправный — заработает сразу. Видео работы данной конструкции можно посмотреть ниже:     На видеоролике дистанция маленькая, так как надо было смотреть одновремено и в камеру, и на пульт. Поэтому не смог сфокусировать направления пульта. Если вместо фотодиода поставить фоторезистор, то будет реагировать на свет, проверенно лично, чувствительность даже лучше, чем в оригинальных схемах фоторезистора. На схему подавал 12в, работает нормально — светодиод горит ярко, регулируется яркость и чувствительность фоторезистора. В настоящее время по этой схеме подбираю элементы, чтобы можно было питать ИК приёмник от 220 вольт, и выход на лампочку тоже был 220В. За предоставленную схему отдельное спасибо: thehunteronghosts. Материал предоставил: [PC]Boil-:D    Форум по радиолюбительским самоделкам    Форум по обсуждению материала ПРОСТАЯ СХЕМА ИНФРАКРАСНОГО УПРАВЛЕНИЯ СТАНДАРТЫ РАДИОСВЯЗИ Обсудим действующие стандарты радиосвязи, узнаем чем они отличаются, и когда использовать какие из них.

Заметки для мастера — Дистанционное управление электроприборами

          Дистанционное ИК управление

 

        Схема ИК приемника изображена на рис.1.

 

Рис.1

        В устройстве применен фотоприемник SFH 506-36 или SFH 506-38. Электромагнитное реле BS-115C с обмоткой на 5 В. Транзистор КТ814 с любым буквенным индексом. Питание – от постоянного тока напряжением 5 В.

        Для управления фотоприемником можно сделать специальный однокомандный пульт, рис.2.

 

Рис.2

        Устройство собрано на микросхеме К561ЛА7.

        На элементах D1.1 и D1.2 сделан мультивибратор, который вырабатывает импульсы частотой 38 кГц. Эти импульсы поступают на буферный каскад на элементах D1.3 и D1.4. И с его выхода на транзисторный ключ на VT1.

        В коллекторной цепи транзистора включена цепь из инфракрасного светодиода HL1 и резистора R3, ограничивающего ток через светодиод.

        Когда нажимается кнопка S1 и держится нажатой, на схему поступает питание от батареи G1 напряжением 9 В. Схема начинает работать и через светодиод протекает пульсирующий ток частотой пульсаций 38 кГц.

        Свет попадает на фотоприемник и реле переключает свои контакты. Когда кнопка отпускается, реле выключается.

        Все детали пульта управления расположены на одной печатной плате. Инфракрасный светодиод можно взять любой от пультов.

        Налаживание обычно не требуется. Но если приемник (рис.1) не хочет реагировать на сигнал пульта, а пульт от телевизора реагирует, нужно сначала проверить, расположив пульт поближе к фотоприемнику, направив светодиодом прямо на него. Если с малого расстояния работает, — нужно подобрать сопротивление резистора R1, так, чтобы дальность была больше.

        На этой же основе можно сделать охранный датчик, реагирующий на пересечение или отражение луча ИК — света.

 

Литература:

1. Простые схемы. Схемки на К561ЛА7.

ж. Радиоконструктор 03-2006  

          ИК фотореле

 

        Назначение этого реле может быть самым разным. Реле реагирует на любую команду стандартного пульта дистанционного управления аппаратурой, использующего ИК – канал передачи данных.

 

Рис.3

        Во время приема команды контакты выходного электромагнитного реле замыкаются, и размыкаются через несколько секунд после прекращения подачи команды. Коммутируемый ток до 10А, напряжение до 220В. Питается фотореле от источника напряжением 5В, ток потребления в активном режиме (контакты реле притянуты) 70мА, в ждущем режиме – менее 3мА.

        Схема очень проста (рис.3). ИК – вспышки пульта воспринимаются стандартным фотоприемником SFH-506, применяющимся во многих современных телевизорах. Когда от пульта поступают команды, конденсатор С1 заряжается через R2 и VD1. Это приводит к открыванию транзистора VT1 и включению электромагнитного реле К1.

У реле переключающие контакты, поэтому фотореле может как включать что – то, так и выключать или переключать. Обмотка реле находится под током все время, пока держат нажатой кнопку пульта.

         Все детали реле собраны на миниатюрной печатной плате из стеклотекстолита с односторонним расположением печатных дорожек.

        Система дистанционного управления электроприборами

 

        Системы дистанционного управления бытовыми электроприборами уже давно производятся в промышленных масштабах. В основном, это довольно сложные и дорогие системы из разряда «умный дом». А вот простые системы, предназначенные для управления одним объектом, в продаже практически полностью отсутствуют. Этот недостаток восполняют радиолюбители в меру своих возможностей.

        Простая схема, способна работать по сигналу любой команды стандартного пульта ДУ от телевизора, показана на рис.4.

Рис.4

        Данная схема очень простая, так как стандартный фотоприемник уже детектирует сигналы пульта и на приеме команды на его будет последовательность импульсов.

Далее, эту последовательность импульсов принимают как переменное напряжение и выпрямляют детектором, постоянное напряжение с выхода которого служит переключения триггера, тиристора или реле.

        Чтобы «развязать» схему от управляемости с другими аппаратами на выход фотоприемника ставят многоразовый двоичный счетчик. Этот счетчик при приеме команды пульта подсчитывает импульсы, которые тот излучает. В результате, чтобы переключить реле, нужно удерживать нажатой кнопку пульта до тех пор, пока не будет излучено импульсов более 511-ти. То есть, удерживать нужно секунд 5. Это много больше того, сколько времени удерживают кнопку при подаче команды управления аппаратурой, для которой данный пульт предназначен.

 

Малышев В.П.   

Наушники с инфракрасным каналом

Наушники с инфракрасным каналом.

Используя приведенные ниже схемы ИК передатчика и ИК приемника можно собрать приставку, предназначенную для прослушивания звукового сопровождения телевизора, магнитофона или радиоприемника на наушники.  Устройство можно использовать с любым источником сигнала.

Схема ИК приемника в двух вариантах.

MC34119	TDA2822A

Приемник питается от двух батареек по 1.5V типоразмера АА или ААА, еще можно использовать литиевую батарейку напряжением 3V.
Перед фотоприемником желательно поставить темно красное стекло, для защиты от внешних помех (прямых лучей солнца, ламп освещения и т.д.), стекло можно взять из старого пульта ДУ.
Инфракрасный сигнал, принятый фотодиодом HL1 поступает на вход усилителя, собранного на микросхеме DA1, микросхема разработана для работы в аппаратуре при низковольтном питании.
Несмотря на это она развивает довольно приличную мощность на низкоомной нагрузке. В качестве нагрузки используются обыкновенные наушники — от плеера, или любые другие.
При правильной сборке и при исправных деталях приемник начинает работать сразу.
Для проверки — наведите любой пульт ДУ на приемник и нажмите на любую кнопку!
Если в наушниках вы должны услышать звук, это значит, что приемник работает! Если вы ничего не услышали — нужно проверить правильность монтажа и/или исправность деталей!
Конденсаторы C1 и C2 желательно применить пленочные, например, К73-17. Микросхему MC34119 можно заменить, например, на отечественный аналог КР1436УН1.

Готовый приёмник на MC34119 и Схема передатчика показаны на рисунках:

Передатчик представляет собой простейший усилитель на двух транзисторах, нагруженный на цепочку из включенных последовательно инфракрасных светодиодов. Режим транзисторов задается с помощью отрицательной обратной связи резисторами R3-R4. Резистор R5 ограничивает максимальный ток, проходящий через светодиоды.
Питается передатчик от блока питания через стабилизатор 12V, КРЕН12А или аналог. Если подать напряжение меньше 12 вольт, то в приемнике будет слышен слабый фон! В отсутствие входного сигнала передатчик потребляет ток около 50 мА.
Правильно собранный передатчик в настройке не нуждается и работает сразу после подачи питания.

Передатчик:

Настройка передатчика:
Подключаем источник сигнала и питание, и резистором R1 добиваемся максимального неискаженного сигнала в приемнике. Число светодиодов зависит от напряжения питания и максимального расстояния, на котором должен приниматься сигнал передатчика, чем больше напряжение питания и количество светодиодов — тем дальше можно будет отходить от передатчика без существенного уменьшения громкости в наушниках. Еще можно немного уменьшить сопротивление резистора R5, но его сопротивление не должно быть меньше 10 Ом. Осторожно, иначе можно сжечь светодиоды!

Передатчик:	Приемник:
C1 — 100mf 16v C2 — 5mf 16v C3 — 47mf 16v R1 — 1k R2 — 1k R3 — 3k R4 — 3k R5 — 18 VT1 — КТ315Б VT2 — KT815A BL1-B10 — Любые ИК диоды	DA1 — TDA2822A C1 — 0. 1mf C2 — 0.1mf C3 — 0.1mf C4 — 470mf 16V C5 — 0.01mf C6 — 100mf R1 — 10k R2 — 4.7 R3 — 4.7 BL1 — ФД25Б

Рисунок печатной платы >> берем здесь

---

Еще несколько схем устройств звукового сопровождения по ИК-каналу, работающих в инфракрасном (ИК) диапазоне, где реализуется используемая в простых устройствах амплитудная модуляция ИК-излучения.

На рисунках показаны, передатчик и приемник.

Передатчик представляет собой преобразователь напряжение-ток на ОУ с дополнительным выходным каскадом на транзисторе VT1. За счет глубокой ООО по постоянному току через резистор R5 на выходе усилителя автоматически устанавливается напряжение, равное напряжению на неинвертирующем входе усилителя. Это напряжение определяет начальный ток через светодиоды BL1—ВL4, который задается резистором R3.
При отсутствии входного сигнала звукового сопровождения через излучающие диоды протекает ток покоя 45…50 мА. При передаче звукового сигнала ток через диоды будет меняться и, следовательно, будет меняться излучаемая светодиодами мощность. Таким образом, получаем амплитудно-модулированное излучение в ИК-диапазоне.
Питается передатчик от блока питания, обеспечивающего постоянное напряжение 15V и максимальный ток до 150мА.
Вход передатчика подключен к линейному выходу (это может быть выход стерео-телефонов, выход «AUDIO», вынесенный на разъем телевизора или низкочастотный выход, находящийся в гнезде «SCART»). Глубину модуляции устанавливают резистором R1.
Все детали устройства, кроме переключателя SA1, устанав­ливают на печатной плате (рис. 12.7, а, б). Транзистор VT1 устанавли­вают на небольшом теплоотводе. Светодиоды располагаются таким образом, чтобы обеспечить максимальный сегмент излучения. Смонтированную плату размеща­ют в пластмассовом корпусе небольшого размера. Излучающие диоды закрывают крышкой из красного оргстекла.

В передатчике можно применить ОУ КР140УД708, К140УД6, К140УД7. Транзистор VT1 — КТ815, КТ817 с индексами Б-Г, излучающие диоды АЛ107А, Б. Подстроечный резистор СПЗ-19а.
Налаживание начинают с проверки режима усилителя по постоянному току. На эмиттере транзистора VT1 должно быть напряжение +2,9V. Ток покоя через светоизлучаюндие диоды выставляют подбором резистора R5. Резистором R1 устанавли­вают такую глубину модуляции, чтобы при максимальном входном сигнале звукового сопровождения искажения отсутствовали.

Схема приемника ИК-излучения звукового сопровождения показана на рис. 12.6, б. Фотоприемником служит светоизлучающий диод того же типа, что и в передатчике. Сигнал, принятый фотоприемником, усиливается с помощью усилителя на ОУ DA1, включенного по неинвертирующей схеме.

Рис. 12.7. Печатная плата и размещение элементов устройства звукового сопровождения по ИК-каналу соответственно: а, б — передатчика; в, 2 —- приемника

Работу от однополярного источника обеспечивает делитель напряжения R2, R3. Коэффициент усиления по переменному току примерно равен отношению сопротивлений резистора R6 к сумме сопротивлений R4 и R5. Резистором R5 осуществляется регулировка громкости звукового сопровождения. К выходу усилителя можно подключить головные телефоны с сопротивлением постоянному току не менее 100 Ом.
Основная часть деталей приемника размещена на печатной плате (рис. 12.7, в, г). Приемник не требует налаживания, нужно лишь убедиться в правильности монтажа и проконтролировать напряжение на выходе ОУ, которое должно быть равно половине напряжения питания.
В приемнике применен переменный резистор с выключателем СПЗ-4в. Гнездо XS1 типа MONO JACK 3,5. Если будут применены стереотелефоны, разъем должен быть соответствующего типа, а его выводы включают так, чтобы наушники левого и правого каналов были соединены последовательно. Перед фотоприемником необходимо установить фильтр из оргстекла красного цвета.

При эксплуатации системы сопровождения по ИК-каналу следует учесть, что приемник чувствителен к прямому попаданию света от ламп накаливания на фотоприемник.

 

Источник: http://nauchebe.net/2010/06/ustrojstvo-zvukovogo-soprovozhdeniya-po-ik-kanalu/

Более подробная информация приведена в журнале “Радиодело” номер 9 за 2005 г., стр. 16.

 

Беспроводной ИК удлинитель для наушников.

 

Эта несложная схема позволяет прослушивать в наушниках звуковое сопровождение телевизора, не доставляя беспокойства окружающим. При этом, никаких проводов между телевизором и наушниками не требуется. Их заменяют лучи инфракрасного (ИК) диапазона, обеспечивающие уверенную связь на расстоянии до 6м, даже без использования какой-либо оптики.

Если необходимо, расстояние можно увеличить с помощью линз и рефлекторов.

Рисунок 1, передатчик.

 

В передатчике использован двухкаскадный транзисторный усилитель (BC547 и BD140), нагруженный парой соединенных последовательно ИК светодиодов. Аудио выход телевизора связан с входом передатчика через звуковой трансформатор, включенный в обратном направлении. Т.е., низкоомная (намотанная более толстым проводом) обмотка подключается к телевизору, а высокоомная – к передатчику. Питать передатчик можно от сетевого адаптера или батареи 9V. Красный светодиод в передатчике служит для индикации наличия питания.

Рисунок 2, приемник. 

 

Приемник представляет собой трехкаскадный транзисторный усилитель. Первые два каскада, на транзисторах BC549C, усиливают сигнал фототранзистора, а третий, на транзисторе BD139, нагружен на наушники.

С помощью подстроечного резистора в передатчике добиваются максимальной четкости звука. Для того чтобы получить максимальную дальность приема фототранзистор приемника и светодиоды передатчика постарайтесь направить друг на друга.

Для питания приемника можно использовать 9V батарею.

 

Источник: electronics-lab.com

Статья на английском языке: Infrared cordless Headphone Amplifier

 

 

Светотелефон на ИК лучах.

(Поляков В., Радио, 1984, №12, с. 33…36)

 

ИК диоды неплохо работают и в качестве приемников инфракрасного излучения. В этом случае питание на диод не подают: при засветке p-n перехода на нем возникает ЭДС, зависящая от его освещенности. Такая обратимость ИК диода позволяет существенно упростить оптико-механическую часть аппарата.

Поскольку входное сопротивление усилителя, снимающего сигнал с ИК диода, работающего на прием, должно быть достаточно большим, первый его каскад выполнен на полевом транзисторе VT1. Основное усиление сигнала происходит в усилителе, собранном на биполярных транзисторах VT2-VT4. Его коэффициент усиления Кu10000.

Выходной каскад усилителя, выполненный на транзисторах VT5-VT8, обеспечивает раскачку динамической головки ВА1 на приеме и достаточную амплитуду колебаний тока в ИК диоде в режиме передачи. При переходе на передачу (переключатель S1 на рис. 129 показан в положении «прием») динамическая головка подключается ко входу усилителя и используется в качестве микрофона.

Рис. 129. Принципиальная схема ИК приемопередатчика, работающего на длине волны 0,95 мкм (ИК диод АЛ107Б).

 

Усиленный в тракте VT2-VT8 сигнал вводится в ИК диод в виде тока звуковой частоты. Его уровень будет зависеть, очевидно, от напряжения на выходе усилителя и сопротивления резистора R8. Излучение ИК диода линейно связано с этим током и будет отслеживать его даже на самых высоких телефонных частотах (ИК диоды обладают достаточно высоким быстродействием).

В качестве линзы, концентрирующей световой поток на ИК диоде в режиме приема и «сжимающей» его расходящееся излучение (~40°) в узкий луч в режиме передачи, используется линза от конденсора фотоувеличителя, имеющая диаметр D=70 мм и фокусное расстояние F=85 мм.  Не рекомендуется использовать так называемую просветленную оптику, поскольку она просветлена лишь для спектра 0,4…0,7 мкм, лучше, и почти без потерь, фокусируют ИК излучение зеркала с внешним напылением.  

Конструируя оптическую систему, принимают все меры к минимизации паразитной подсветки ИК диода. Пространство между диодом и линзой нужно наглухо закрыть коническим светонепроницаемым кожухом, а внешнюю подсветку линзы уменьшить надвинутой на нее блендой. Бленду можно изготовить из отрезка пластиковой или металлической тубы, имеющей внутренний диаметр чуть больше D.

Она должна быть, возможно, более длинной, во всяком случае, не менее 2D. Внутреннюю поверхность бленды следует зачернить; лучше, если это покрытие будет матовым.

О деталях:

Динамическая головка ВА1 — типа 0,1ГД-6, или любая другая, имеющая сопротивление звуковой катушки в пределах 6…16 Ом. Транзисторы VT2- VT4 — практически любые структуры n-p-n — КТ315, КТ3102 и др.

Резисторы R2, R3, R5…R11 — типа МЛТ; R1 — С3-14 или КИМ; R4 — подстроечный любого типа.

Наладка:

Включив аппарат на прием, измеряют напряжение Uk на коллекторах транзисторов VT7, VT8, изменением сопротивления резистора R10, здесь нужно получить Uk=+1,5V. Затем проверяют напряжения на истоке транзистора VT1 (+1V) и его стоке (+2V). Этот режим устанавливают, изменяя сопротивление резистора R3. Теперь, направив телефон на освещенный предмет, можно услышать шум, а если свет электрический, то и фон переменного тока. Уличные фонари в вечернее время прослушиваются с расстояния в несколько сотен метров.

Переключив трансивер на передачу измеряют ток в ИК диоде, (чтобы не рвать цепь — по падению напряжения на резисторе R8), он должен быть в пределах 30…40 мА, максимум — 50 мА. Его регулируют подбором резистора R8.

В заключение измеряют ток, потребляемый трансивером в режиме дежурного приема (10 мА) и при появлении сигнала корреспондента (до 30. ..40 мА при большой его громкости). В режиме передачи потребляемый трансивером ток должен быть 30…40 мА. Если нет перемодуляции, то он не будет зависеть от громкости сказанного в микрофон. Нужный уровень модуляции выставляют подбором резистора R7.

Если расстояние между аппаратами невелико, то при приеме усилитель может перегружаться, что скажется на качестве передачи (в приемнике нет АРУ). В этом случае нужно, так или иначе уменьшить уровень ИК несущей. Можно, например, задиафрагмировать линзу одного из аппаратов кольцом из черной бумаги.

Поскольку ширина диаграммы направленности ИК телефона близка к 1,5°, наводка их друг на друга представляет определенные трудности. Полезно снабдить аппараты хотя бы простыми визирами.

Лучшей наводке будет соответствовать наибольшая громкость принимаемого сигнала.

В дневное время дальность ИК линии связи достигает нескольких сотен метров. Ее ограничивает посторонняя засветка (прежде всего светлый фон за корреспондентом), увеличивающая уровень шума на приеме. В вечернее и ночное время она возрастает до 1,5 км.

 

Инфракрасный передатчик и приемник для наушников.

 

Ток потребления этого ИК-передатчика составляет около 60 мА на 9V.

Для покрытия расстояния 1,2 - 2,4м, оптимальный уровень сигнала на аудио входе этого передатчика 100 — 200 мВ.

Схема инфракрасного передатчика и ИК приемника для наушников.

 

В схеме использованы наушники сопротивлением 600ом. Фотодиоды BPW41N и BP104 (950nm при 25С) имеют фильтры для видимого света и при нормальном освещении на расстоянии от 3 до 4 метров дают искажение звука не более 1 — 2%, что весьма неплохо для такой простой схемы приемника.

 

Звуковое сопровождение по ИК каналу.

На рис. 1 показана схема передатчика, работающего в ИК диапазоне, который представляет собой двухкаскадный усилитель переменного тока, работающий в режиме класса А. Режим усилителя по постоянному току устанавливается автоматически за счет ООС по постоянному току через цепочку резисторов R3R4. Конденсатор СЗ устраняет ООС по переменному току.

В коллекторную цепь транзистора VT1 включено несколько (8 или 10) излучающих диодов ИК диапазона.
При отсутствии входного сигнала звукового сопровождения через излучающие диоды протекает ток покоя — примерно 40…50 мА. При подаче звукового сигнала ток через диоды будет изменяться, значит, будет меняться и излучаемая ими мощность — излучение окажется промодулированным.

Питается передатчик от стабилизированного блока питания напряжением 10…20V и током до 150 мА. При необходимости для индикации режима включения в устройство вводят светодиод HL1. Вход передатчика подключают к линейному выходу телевизора (выход «AUDIO») или к гнезду типа «SCART», глубину модуляции устанавливают резистором R1. Все детали устройства монтируют на печатной плате, эскиз которой показан на рис. 2, монтаж ведут со стороны фольги, накладывая выводы деталей на соответствующие контактные площадки. Смонтированную плату вставляют в пластмассовый корпус подходящего размера.

В передатчике можно применить следующие детали: транзисторы VT1 – КТЗ15, КТ312, КТ3102 с любыми буквенными индексами, VT2 — КТ815, КТ817 с любыми буквенными индексами, излучающие диоды – АЛ107А, Б. Подстроечный резистор – СПЗ-19а. Налаживание сводится к установке тока покоя через излучающие диоды подбором резистора R5. Резистором R1 устанавливают максимальную глубину модуляции (при самом громком сигнале звукового сопровождения), при которой искажения еще не возникают.

Приемник можно собрать по схеме, показанной на рис. 3, на микросхеме DA1 (Кр174УН23) с подключенным к ее входу фотоприемником (фотодиод ИК диапазона) BL1. Питается приемник от батареи напряжением 3V. Прямое или рассеянное ИК излучение от передатчика попадает на фотодиод, и генерирует звуковое напряжение, которое усиливается микросхемой. К ее выходу (гнездо XS1) подключают головные телефоны с сопротивлением постоянному току не менее 50 Ом. Регулировка громкости осуществляется резистором R1, совмещенным с выключателем питания.
Большинство деталей размещено на печатной плате рис. 4. Монтаж ведут так же, как описано выше. Плату надо разместить в корпусе подходящих размеров, с отверствием для фотодиода.

При отсутствии микросхемы приемник можно собрать на транзисторах по схеме, приведенной на рис. 5. Его основа – трех каскадный УЗЧ, выполненный по схеме с непосредственной связью между каскадами. Благодаря ООС по постоянному току через цепь R1R5R6 режим транзисторов устанавливается автоматически. Громкость регулируется резистором R2 за счет изменения глубины ООС по переменному напряжению звуковых частот. К приемнику можно подключать головные телефоны с суммарным сопротивлением постоянному току не менее 100 Ом.

Налаживание приемника сводится к установке (с помощью подбора резистора R6) напряжения на коллекторе транзистора VT3 около 0,8…1V.
В обоих приемниках гнезда XS1 и схема их подключения рассчитаны на одинарные телефоны. Если же будут применены стереотелефоны, то контакты гнезд надо включить так, чтобы телефоны были соединены последовательно.
При эксплуатации этой системы следует учитывать, что она подвержена оптическим помехам со стороны осветительных приборов, а также самого экрана телевизора. При этом в телефонах может прослушиваться фон переменного тока. Для ослабления этих помех можно попытаться установить ИК фильтр от пультов ДУ и уменьшить емкость входного конденсатора приемников (С2 – на рис. 3 и 5), что обеспечит завал АЧХ приемника на низких частотах. Следует также избегать прямого попадания света от осветительных приборов на фотоприемник.

Схема передатчика и приемника на транзисторах — легко повторяемая, и имеет преимущества — питание приемника всего 1,5V, что позволяет подобрать батарею с меньшими габаритами и весом, а также схема требует минимум настройки. 

 

Материал из журнала «Радио» № 3, 2002г., стр. 48-49.

---

По материалам:
http://radiokot.ru
http://electronic-schemes.ru/

Качество ик smd транзистор для электронных проектов Free Sample Now

О продукте и поставщиках:

Alibaba.com предлагает большой выбор. ик smd транзистор на выбор в соответствии с вашими потребностями. ик smd транзистор являются жизненно важными частями практически любого электронного компонента. Их можно использовать для создания материнских плат, калькуляторов, радиоприемников, телевизоров и многого другого.  Выбирая правильно. ик smd транзистор, вы можете быть уверены, что создаваемый вами продукт будет высокого качества и очень хорошо работает. Ключевые факторы выбора продуктов включают предполагаемое применение, материал и тип, среди прочего. 
ик smd транзистор состоят из полупроводниковых материалов и обычно имеют не менее трех клеммы, которые можно использовать для подключения к внешней цепи. Эти устройства работают как усилители или переключатели в большинстве электрических цепей. ик smd транзистор охватывают два типа областей, которые возникают из-за включения примесей в процессе легирования. В качестве усилителей. ик smd транзистор скрывают низкий входной ток в большую выходную энергию, и они направляют небольшой ток для управления огромными приложениями, работающими как переключатели. 
Изучите прилагаемые таблицы данных вашего. ик smd транзистор для определения опорных ног, эмиттера и коллектора для безопасного и надежного соединения. Файл. ик smd транзистор на сайте Alibaba.com используют кремний в качестве первичной полупроводниковой подложки благодаря их превосходным свойствам и желаемому напряжению перехода 0,6 В. Основные параметры для. ик smd транзистор для любого проекта включает в себя рабочие токи, рассеиваемую мощность и напряжение источника. 
Откройте для себя удивительно доступный. ик smd транзистор на Alibaba.com для всех ваших потребностей и предпочтений. Доступны различные материалы и стили для безопасной и удобной установки и эксплуатации. Некоторые аккредитованные продавцы также предлагают послепродажное обслуживание и техническую поддержку.

Световой барьер – вариант реализации охранной системы

Широкое распространение получила система светового барьера, состоящий из ИК-передатчика и ИК-приемника, работающая по принципу схожему с ПДУ. В данной статье приведен один из вариантов подобной системы, построенный на основе передовых полупроводниковых ИК-компонентов и таймера NE555, которой отличается простотой и надежностью.

Работа ИК-передатчика

Ниже приведена принципиальная схема передатчика светового барьера. Схема содержит два таймера NE555. Передатчик работает с несущей частотой 36кГц, которая модулируется частотой 300 Гц. В устройстве применены экономичные версии таймера CMOS NE7555. На таймере IC1 построен генератор вырабатывающий сигнал частотой 300Гц. Его выходная частота используется для модуляции сигнала второго генератор (на таймере IC2), работающий на частоте 36 кГц.

Промодулированный сигнал с частой 36 кГц с выхода IC2 поступает на ключевой транзистор Т1, который управляет ИК-светодиодом LD1 типа LD274. Если фотоэлемент работает на небольшом расстоянии, то значение резистора R5 можно увеличить. Это позволит сократить ток потребления всей схемы. Поскольку специализированный ИК-приемник работает на частоте 36 кГц, то сигнал, идущий от ИК-передатчика, необходимо подстроить именно на эту частоту при помощи подстроичного сопротивления P1. Идеальным вариантом было бы использовать для настройки частотомер.

Передатчик собран на односторонней печатной плате с размерами 37мм х 24мм. Распределение компонентов на печатной плате и сам рисунок приведен ниже.

Работа ИК-приемника

Для завершения формирования светового барьера, мы должны дополнить его ИК-приемником. В качестве датчика ИК-приемника применен электронный модуль TSOP1836. Выходной сигнал приемного модуля IC2 проходит через диод D1 и фильтруется емкостью C2. Пока нет сигнала, от ИК-передатчика, на выходе IC2 высокий уровень и соответственно на выводе 4 (сброс) таймера IC1 так же высокий уровень.

Появлением сигнала конденсатор C2 полностью разрядится через диод D1. На выводе 4 будет низкий уровень и работа генератора будет блокирована. В момент прерывания луча света между ИК-передатчиком и ИК приемником, напряжение на выводе 4 таймера повышается, запуская звуковой генератор. Звук издается из пъезоизлучателя.

Приемник светового барьера построен на односторонней печатной плате с размерами 38,1мм х 17,1мм. Распределение компонентов на печатной плате и рисунок печатной платы приведен ниже.

Тестер транзисторов / ESR-метр / генератор

Многофункциональный прибор для проверки транзисторов, диодов, тиристоров…

 www.elektronovinky.cz

Инфракрасный включатель для светодиодной ленты на PIC12f675

Светодиодные ленты используются в быту обычно в качестве дополнительного освещения, например, освещения столешницы кухонного гарнитура. Самоклеющаяся светодиодная лента, приклеенная снизу подвесных кухонных шкафов, отлично подходит для этой цели.

А если шкафы еще имеют декоративную планку, которая скрывает светодиодную ленту, то все будет выглядеть очень элегантно и испортить все может только… выключатель! Поэтому возникла идея создать инфракрасный включатель для светодиодной ленты.

Схема инфракрасного включателя для светодиодной ленты состоит из инфракрасного передатчика (ИК-светодиода), установленного с одного края светодиодной ленты, а так же инфракрасного приемника (TSOP1736, TSOP31236, TSOP2136, TSOP34836 и любой с рабочей частотой 36кГц), установленного с другого конца светодиодной ленты.

Таким образом, достаточно прервать инфракрасный луч в любом месте, чтобы включить или выключить освещение. Это решение является практичным, поскольку нам не нужно искать включатель, так как он работает по всей длине светодиодной ленты.

Принципиальная схема инфракрасного включателя для светодиодной ленты показана на следующем рисунке.

Основой устройства является микроконтроллер PIC12F675 (DD1). ИК-передатчик (HL1) посылает сигнал с частотой 36 кГц. Микроконтроллер за счет прерывания формирует прямоугольную форму сигнала на выводе 5 микроконтроллера (порт GP2), который через полевой транзистор VT2 поступает на ИК-светодиод.

Сигнал с выхода ИК-приемника (U1) поступает на вывод 7 микроконтроллера (порт GP0). Питание ИК-приемника осуществляется через RC-фильтр, состоящий из резистора R2 и конденсатора C4. Порт GP1 (вывод 6) является выходом, сигнал с которого через полевой транзистор VT1 включает/выключает светодиодную ленту. Схема работает от стандартного стабилизатора напряжения 7805 (DA1).

После включения питания — светодиодная лента не светиться. Если мы прервем ИК-луч (приемник на некоторое время перестанет получать сигнал, излучаемый передающим светодиодом) светодиодная лента включиться. Следующее прерывание ИК-луча плавно погасит светодиодную ленту, создавая дополнительный эстетический эффект.

В схеме использован полевой транзистор BSS138P (N-канальный, 60 В, 360 мА, 1.14 Вт), который можно заменить на другой со схожими характеристиками. Его мощности хватает для подключения светодиодной ленты длинной около 80 см. Если светодиодная лента достаточно длинная, то следует использовать более мощный транзистор.

Тестер транзисторов / ESR-метр / генератор

Многофункциональный прибор для проверки транзисторов, диодов, тиристоров…

С помощью полевого транзистора BSS205 (N-канальный, 20 В, 2.5А) можно управлять светодиодной лентой длиной до 5 м. Так же при более длинной светодиодной ленте возможно потребуется увеличить мощность сигнала ИК-светодиода, уменьшив сопротивление резистора R3.

Если после включения устройства свет загорается и гаснет каждые несколько секунд, то это означает, что ИК-приемник не „видит” сигнала от ИК-светодиода».

Скачать прошивку (483 bytes, скачано: 688)

infrared — Как построить IR-ретранслятор?

Лучше всего было бы использовать модуль ИК-приемника и ремодулировать выходной сигнал.
Теперь, прежде чем вы назовете меня идиотом :-), чтобы сначала демодулировать, а затем переделать, позвольте мне объяснить.
Если вы просто получаете сигнал без фильтрации с помощью фотодиода, вы получаете весь вид мусора с сигналом, возможно, даже утоплением сигнала. И это не то, что вы хотите повторно передать. Поэтому, чтобы избавиться от всех возможных шумов, мы используем ИК-приемник, у которого есть фильтр для этого. Выходом является сигнал основной полосы , нижняя трассировка на этом снимке экрана:

Верхняя трасса — это модулированный сигнал. Мы должны будем восстановить это, и это удивительно просто: просто И сигнал основной полосы с квадратной волной 36 кГц (или любой другой несущей частотой у вас есть).

Сигнал основной полосы — это CONTROL, который позволяет использовать генератор. Для 74HC132 квадранта NAND частота генератора определяется следующим уравнением:

  

\ $ f = \ dfrac {1} {T} \ approx \ dfrac {1} {0.8 \ times RC} \ $

Так как ИК-приемник дает активный низкий сигнал, и нам также нужен низкий выходной сигнал, когда осциллятор выключен, нам действительно нужен пусковой механизм NOR Шмитта, но это сложнее получить, поэтому мы делаем NOR из наш NAND, инвертируя вход управления и выход. Для этого мы можем использовать два из трех оставшихся NAND-ворот 74HC132. Затем инвертированный выход можно использовать для управления транзистором, который, в свою очередь, переключает инфракрасный светодиод .

Итак, что у нас есть: модуль ИК-приемника, четырехъядерный NAND-вентилятор 74HC132, транзистор и ИК-светодиод. Это все, что вам нужно для создания IR-ретранслятора.

отредактируйте
supercat правильно комментарии об усилении входящего шума AGC из-за отсутствия надлежащего сигнала. Это действительно происходит, и это может означать, что наш генератор Шмитта-триггера может быть быстро включен и выключен этим шумом. Я признаю, что это выглядит не очень хорошо, но, вероятно, никакого вреда. Скорее всего, носитель так сильно поврежден, что второй приемник не будет блокироваться на нем, а еще он выдает шум, который он получает. Шум также выводится, когда сигнал не принимается.

Существует лучшее решение, которое не страдает от этого недостатка. Было бы неплохо, если бы у ИК-приемника был выходной сигнал «data valid», но я никогда не видел такого компонента. Но если наш сигнал декодируется микроконтроллером, мы можем сообщать, является ли он действительным сигналом или нет. А затем микроконтроллер может повторно отправить полученные коды. Микроконтроллер может создать несущую, чтобы он мог заменить генератор 74HC132.
Пока мы находимся в этом, мы можем ввести еще одно усовершенствование. Рабочий цикл выхода 74HC132 составлял 50%, что также является циклом заполнения, используемым первыми RC-передатчиками. Чтобы сэкономить энергию аккумулятора, в последующих поколениях передатчиков использовались 33% или даже 25% рабочих циклов, как показано на следующих снимках экрана:

Фототранзистор

— обзор | Темы ScienceDirect

Оптический датчик положения коленчатого вала

В достаточно чистой среде положение вала также можно определить с помощью оптических методов. Рисунок 6.17 иллюстрирует такую ​​систему. Опять же, как и в случае с магнитной системой, диск напрямую соединен с коленчатым валом. На этот раз в диске есть отверстия, соответствующие количеству выступов на дисках магнитных систем. С каждой стороны диска смонтированы оптоволоконные световоды.Отверстие в диске позволяет передавать свет через световоды от источника светодиода (LED) к фототранзистору, используемому в качестве светового датчика. Свет не будет передаваться от источника к датчику, когда нет отверстия, потому что твердый диск блокирует свет. С другой стороны, всякий раз, когда отверстие в диске совмещается с одной из оптоволоконных световодов, свет от светодиода проходит через диск на фототранзистор.

Рисунок 6.17. Оптический датчик углового положения.

Светоизлучающий диод, используемый в качестве источника света для этого датчика, находит все большее количество других применений в автомобильных системах, включая освещение (например.g., стоп-сигналы, указатели поворота и приборные дисплеи). Теория работы светодиода объясняется в главе 9. Светодиоды изготавливаются из различных полупроводниковых материалов и доступны в диапазоне длин волн от инфракрасного до ультрафиолетового, в зависимости от материала, изготовления и напряжения возбуждения. Есть даже сейчас светодиод белого света.

Другой важный компонент оптического датчика положения на рис. 6.17a — фототранзистор. Биполярный фототранзистор по существу имеет конфигурацию обычного транзистора, имеющего области коллектора, базы и эмиттера.Однако вместо того, чтобы вводить неосновные носители в базовую область через электрический источник (то есть через базовый ток i _b ), принятый свет выполняет эту функцию. Фототранзистор сконструирован таким образом, что свет от источника фокусируется на область перехода. Ширина запрещенной зоны базовой области Δ E _g (т. Е. Щель в допустимой энергии электронов от верха валентной зоны до нижнего края зоны проводимости — см. Главу 3) определяет длину волны света, на которую распространяется фототранзистор отвечает.

На рисунке 6.17b изображен фототранзистор NPN и его схема заземленного эмиттера. Переход коллектор – база имеет обратное смещение. Входящий свет с уровнем освещенности P фокусируется линзой на основание (b) фототранзистора. Когда фотоны входящего света поглощаются в области базы, они создают носители заряда, эквивалентные току базы обычного биполярного транзистора. Как объяснялось в главе 3, увеличение носителей в базовой области приводит к увеличению тока коллектор-эмиттер.Следовательно, ток коллектора I _c изменяется линейно с P и определяется как

(48) Ic = Io + βγP

, где β = усиление тока заземленного эмиттера

γ = константа преобразования силы света в эквивалентный базовый ток.

Напряжение нагрузки В _L определяется как

(49) VL = Vcc − IcRL = Vcc − RL (Io + βγP)

Каждый раз, когда отверстие в диске проходит через оптоволоконный свет путь, изображенный на рисунке 6.17а, напряжение нагрузки будет импульсом от высокого к низкому напряжению. Усилитель может быть сконфигурирован с отрицательным усилением напряжения, так что на его выходе будет положительный импульс напряжения в момент, когда любое отверстие проходит оптический путь. Эти импульсы напряжения можно использовать для получения углового положения вращающегося вала (например, коленчатого вала) аналогично магнитным датчикам положения, описанным выше.

Одна из проблем оптических датчиков заключается в том, что они должны быть защищены от грязи и масла; в противном случае оптический путь будет иметь недопустимую пропускную способность.С другой стороны, у них есть преимущества, заключающиеся в том, что они могут определять положение без работающего двигателя и что амплитуда импульсов практически постоянна при изменении скорости.

Как работает схема фототранзистора

Резистор «сопротивляется» протеканию тока. Напряжение в цепи с резистором можно сравнить с давлением воды. При заданной величине электрического тока большее напряжение (давление) теряется на большем резисторе, чем на меньшем резисторе, через который проходит такое же количество тока.Если вместо этого вы сохраняете постоянное сопротивление и меняете ток, вы можете измерить большее напряжение (падение давления) на том же резисторе с большим током или меньшее напряжение с меньшим током.

Аналоговые входы Arduino невидимы для схемы фототранзистора. Итак, A3 контролирует схему, но не влияет на нее. Взгляните на схему ниже. При 5 В (5 В) вверху и заземлении (0 В) внизу цепи, 5 В электрического давления (напряжения) заставляет питание электронов в батареях BOE Shield-Bot проходить через него.

Причина, по которой напряжение на A3 (V _A3 ) изменяется в зависимости от света, заключается в том, что фототранзистор пропускает больший ток, когда на него попадает больше света, или меньший ток при меньшем количестве света. Этот ток, который обозначен буквой I в схеме ниже, также должен проходить через резистор. Чем больше тока проходит через резистор, тем выше напряжение на нем. Когда проходит меньше тока, напряжение будет ниже. Поскольку один конец резистора привязан к Vss = 0 В, напряжение на конце V _A3 повышается при увеличении тока и понижается при меньшем токе.

Если вы замените резистор 2 кОм резистором 1 кОм, V _A3 будет видеть меньшие значения для тех же токов. Фактически, потребуется вдвое больше тока, чтобы довести V _A3 до того же уровня напряжения, что означает, что свет должен быть в два раза ярче, чтобы достичь уровня 3,5 В, напряжения по умолчанию в HaltUnderBrightLight, чтобы заставить BOE Shield -Бот стоп.

Таким образом, меньший резистор, включенный последовательно с фототранзистором, делает схему менее чувствительной к свету.Если вместо этого вы замените резистор 2 кОм на резистор 10 кОм, V _A3 будет в 5 раз больше при том же токе, и потребуется всего 1/5 ^th , чтобы сгенерировать 1/5 ^th ток, чтобы получить V _A3 выше уровня 3,5 В. Таким образом, резистор большего размера делает схему более чувствительной к свету.

Последовательное соединение Когда два или более элемента соединены встык, они соединены последовательно . Фототранзистор и резистор в этой цепи включены последовательно.

Инфракрасный датчик приближения на транзисторах

Инфракрасные датчики

или инфракрасные датчики приближения — это специальные датчики, которые могут обнаруживать присутствие другого объекта без какого-либо физического контакта. Инфракрасные датчики приближения имеют длительный срок эксплуатации из-за отсутствия механических частей. Итак, в этом проекте мы собираемся разработать простую схему инфракрасного датчика приближения с использованием транзисторов NPN.

ИК-датчик приближения работает путем подачи напряжения на ИК-светодиоды (светодиоды), которые, в свою очередь, излучают инфракрасный свет.Этот свет проходит через воздух и, попав на объект, отражается обратно к датчику. Если объект находится близко, отраженный свет будет сильнее, чем если бы объект находился дальше. Вы можете спроектировать эту аналогичную схему на печатной плате. JLCPCB предоставляет вам просто экономичную услугу прототипирования печатной платы всего за 2 доллара. Чтобы купить печатные платы на заказ по удивительно низким ценам 2 доллара за 5 печатных плат, посетите: www.jlcpcb.com

Требуемое оборудование

Для сборки этого проекта вам потребуются следующие детали.

Полезные шаги

Следуйте инструкциям, показанным на видео выше.

1) Припаяйте ИК-передатчик и приемник к вертикальной плате.

2) Припаяйте два транзистора BC548 к плате Veroboard.

3) Припаиваем светодиод к Veroboard.

4) Подключите аккумулятор постоянного тока и включите цепь.

5) Протестируйте цепь, поднеся произвольный объект к ИК-датчику.

Принципиальная схема

Рабочее объяснение

работа этой схемы очень проста, когда любой объект попадает в поле зрения излучения ИК-передатчика.ИК-излучение отражается от объекта и улавливается ИК-приемником для генерации управляющего сигнала на базе транзистора Q1 в зависимости от интенсивности принимаемого ИК-излучения.

Коллекторный выход транзистора Q1 подает управляющий сигнал для транзистора Q2, который впоследствии запускает выходной светодиод, чтобы указать присутствие объекта.

Приложения

• Обычно используется в небольших электронных и робототехнических проектах, таких как LF-роботы.

См. Также: Лазерная сигнализация с растяжкой | Сигнализация двери холодильника с использованием таймера 555 | Цепь тревожной кнопки

Фототранзистор

против фотодиода: какой детектор лучше?

Фототранзистор против фотодиода: какой детектор лучше?

Автор: ZM Peterson & bullet; 21 янв.2020 г.

Для вашей следующей оптической системы для точных измерений интенсивности потребуется детектор определенного типа.Фотодиоды и фототранзисторы являются обычным выбором для этих приложений, хотя они обеспечивают разные типы ответов на падающий свет.

Если вам нужно собрать измерения интенсивности, фототранзистор или фотодиод — отличный выбор в качестве оптического детектора. Выбор между фототранзистором и фотодиодом зависит от конкретного приложения, но в некоторых отношениях они взаимозаменяемы. Вот что вам нужно знать о выборе фотодиода или фототранзистора в качестве детектора для вашего следующего оптического продукта.

Сравнение фототранзистора и работы фотодиода

Все фототранзисторы и фотодиоды выполняют одну и ту же функцию: они принимают падающий свет и преобразуют его в электричество. Это происходит благодаря тому же явлению, что и в фотоэлектрических элементах: входящие фотоны возбуждают носители заряда на более высокий энергетический уровень, и носители заряда могут быть извлечены в компонент / цепь нагрузки. Фототранзисторы и фотодиоды — аналоги штатных транзисторов и диодов.

Конструкции этих устройств аналогичны их электрическому аналогу по легированию. Фотодиоды имеют аналогичную структуру, что и обычные диоды, где в устройстве используется p-n, p-i-n или аналогичный профиль легирования. Фототранзистор обычно строится как биполярный транзистор NPN или PNP или как транзистор на полевом транзисторе. Встроенное в материал напряжение используется для извлечения носителей заряда, как в обычном диоде или транзисторе.

Материалы для фототранзисторов и фотодиодов

Оба элемента схемы предназначены для работы в диапазоне длин волн, и этот диапазон возможных рабочих длин волн может быть довольно широким для обычных полупроводниковых материалов.Фототранзистор или фотодиодный датчик будет иметь спектр чувствительности, который зависит от спектра поглощения материалов, используемых для создания устройства. Спектр поглощения этих материалов обычно изменяется с помощью стандартных процессов легирования. Некоторые распространенные материалы и их полезные длины волн:

• Материалы группы IV (Si и Ge): Si обычно используется для ближнего ИК (длины волн MMF) и видимого света. Si имеет непрямую запрещенную зону при 1,1 эВ, что дает край поглощения ~ 1100 нм.Перенасыщенное легирование может быть одним из методов расширения поглощения кремниевым фотодиодом до длин волн SMF. Ge дороже, чем Si, но он чувствителен до 1600 нм благодаря более узкой прямой запрещенной зоне. Устройства Ge имеют более низкое сопротивление шунта, чем другие материалы фотодиодов / фототранзисторов, что создает больший тепловой шум в выходном токе. Поэтому его использование с длинами волн SMF менее желательно.
• Материалы III-V (InGaAs, GaAs, GaAlAs и InAs): InGaAs — это обычный фототранзисторный и фотодиодный материал, чувствительный до ~ 2600 нм.Чувствительность и низкая емкость перехода (<1 нФ) делают фотодиоды InGaAs стандартным выбором для детекторов с высокой скоростью передачи данных в оптоволоконных каналах SMF (1310 и 1550 нм). Нестехиометрический In (1-x) GaxAs обычно используется для настраиваемого фотонного отклика, когда увеличение содержания Ga в тройном сплаве увеличивает ширину запрещенной зоны. Поглощение в GaAlAs также варьируется от 1,42 эВ (GaAs) до 2,16 эВ (AlAs) в зависимости от стехиометрии. Наконец, InAs следует использовать, когда ваша система требует чувствительности до длин волн глубокого ИК-диапазона (~ 3800 нм).
• Материалы II-VI: Этот класс материалов включает кандидатов для будущих электронно-фотонных интегральных схем (EPIC), и исследования в этой области очень активны, и еще неизвестно, будут ли материалы II-VI широко коммерциализированы и используется в серийных схемах EPIC.

Фототранзистор против фотодиодных схем

Эти два элемента схемы по-разному включены в реальную схему.Они также могут быть интегрированы в матричные детекторы (например, КМОП-детекторы или ПЗС-матрицы), где необходимые элементы схемы реализованы на кристалле. Если вы работаете с индивидуализированной системой, в которой используются дискретные компоненты, вам необходимо использовать определенные схемы для работы с каждым типом детектора.

Схемы фототранзисторов

Фототранзистор можно подключить к общему коллектору, общему эмиттеру или другой стандартной конфигурации транзистора для извлечения тока.Когда на устройство не падает свет, они работают так же, как и любой другой транзистор (как трехконтактное устройство). Когда свет падает на устройство, он поглощается основанием. Это эквивалентно увеличению тока базы в устройстве. Из-за этого фототранзистор может работать как двухконтактное устройство (то есть с плавающим базовым соединением). При работе в качестве 3-контактного устройства выходной ток можно модулировать, регулируя базовое напряжение (для устройств NPN или PNP) или напряжение затвора (для устройств на полевых транзисторах).

Цепи фототранзисторов NPN

При работе в качестве 3-контактного устройства выходной ток, наблюдаемый на нагрузке, можно модулировать, регулируя входной базовый ток. Это означает, что устройство действует как выключатель со встроенным порогом. Когда падающий свет достаточно интенсивен, а ток, посылаемый от источника в базу, достаточно велик, напряжение база-эмиттер изменяется, и ток может легко проходить через устройство.Однако это можно подавить, снизив общий базовый ток, что потребует регулировки внешнего смещения на базе. Такое поведение переключения делает фототранзисторы полезными в ряде приложений, которые требуют измерения состояния ВКЛ или ВЫКЛ, а не конкретного измерения интенсивности.

Фотодиодные схемы

Фотодиод в реальной цепи может работать в фотоэлектрическом режиме (когда он работает в прямом смещении) или в фотодиодном режиме (когда работает в обратном смещении). Фотодиоды работают с обратным смещением, поскольку это обеспечивает линейный отклик, а диапазон чувствительности может быть довольно большим.Выходной ток можно направить непосредственно на нагрузку или в схему усилителя. Если вы хотите преобразовать входной сигнал обратно в поток прямоугольных импульсов, просто отправьте выход усилителя на компаратор.

Также доступны лавинные фотодиоды

, которые всегда предназначены для работы со смещением, очень близким к напряжению обратного пробоя. Как только свет падает на устройство, количество фотогенерируемых носителей умножается на внешнее смещение, поскольку устройство выходит за пределы напряжения пробоя.Это дает усиление при освещении. Эти фотодиоды предназначены для работы в условиях пробоя и полезны для обнаружения слабых оптических сигналов.

Фотодиод вместе с усилителем и аналого-цифровым преобразователем (АЦП) также может использоваться для приема цифровых данных, закодированных в оптических импульсах с амплитудной модуляцией или ШИМ. В случае ШИМ вам нужно будет учитывать полосу пропускания вашего фотодиода и усилителя, поскольку это ограничивает максимальную скорость передачи данных. Фотодиоды имеют время отклика, которое зависит от их клеммной емкости.Максимальная частота отклика обычно принимается как частота перегиба для цифрового импульса с определенным временем нарастания, равным 0,35 / (время отклика).

Фотодиодная схема с операционным усилителем.

Моделирование и построение грузовой марки

В обоих типах устройств вы можете имитировать входной свет в устройство, просто добавив источник тока к клемме базы (в фототранзисторе) или к верхней стороне устройства (для фотодиода).Это позволяет легко использовать эти устройства для моделирования схем и исследовать их вместе с другими вашими компонентами. Вам также следует смоделировать согласование импеданса в ваших схемах, особенно при работе с быстрыми импульсами данных. Согласование импеданса имеет решающее значение для обеспечения максимальной передачи мощности в приемник.

Критическим моментом при разработке схемы для фототранзистора или фотодиода является определение линии нагрузки. Это говорит вам о диапазоне входной интенсивности света, при котором будет получен линейный выходной сигнал.Точно так же он расскажет вам, как линейный диапазон изменяется в зависимости от импеданса нагрузки. Для фототранзистора линия нагрузки будет выглядеть так же, как и для обычного транзистора. Для фотодиода линия нагрузки сильно отличается и выглядит так, как если бы она была нарисована для солнечного элемента.

Линии нагрузки для фотодиода (слева) и фототранзистора (справа).

Эти графики могут быть построены путем моделирования или измерены для различных значений импеданса нагрузки и смещения.Если вы хотите, чтобы ваш фототранзистор работал как оптический переключатель, он должен работать в области насыщения. Это приведет к насыщению выходного тока, когда на устройство попадет свет. Напротив, фотодиод не насыщается, хотя он будет демонстрировать нелинейный отклик, когда интенсивность падающего света достаточно высока.

Если вам нужна фирма по проектированию печатных плат с большим опытом проектирования оптических систем, не ищите ничего, кроме NWES.Мы поможем вам выбрать фототранзистор или фотодиод для вашей оптической системы и спроектировать электронику, необходимую для ее поддержки. От лидаров до чувствительных спектральных измерений мы обладаем обширным опытом во многих областях применения. Мы также занимаемся цифровым маркетингом и можем помочь вам продвигать ваш новый продукт и взаимодействовать с вашей целевой аудиторией. Свяжитесь с NWES сегодня для консультации.

---

Готовы приступить к следующему дизайнерскому проекту?

---

---

---

Что такое фототранзистор? Определение, конструкция, работа, характеристика фототранзистора

.

Определение : Фототранзистор — это устройство, которое может определять уровень падающего излучения и, соответственно, изменять поток электрического тока между эмиттером и выводом коллектора.Это трехслойное полупроводниковое устройство, которое состоит из светочувствительной базовой области . По сути, это транзистор, действие которого зависит от освещения. Отсюда и название фототранзистора.

Фототранзистор в основном является усовершенствованием фотодиода. И фотодиод, и фототранзистор являются светочувствительными устройствами, но чувствительность фототранзистора несколько выше, чем у фотодиода. Поскольку фототранзистор имеет возможность давать большее усиление, чем у фотодиода.Он похож на обычный BJT , но с той лишь разницей, что в фототранзисторе практически существует базовая область, но она не подключена к внешнему источнику питания.

Это означает, что, как и в обычном BJT, базовый ток используется для управления схемой, однако в фототранзисторе световая энергия, падающая на базовую область, действует как общий вход устройства.

Говорят, что фототранзистор демонстрирует совместную работу фотодиода , а также обычного транзистора .Он работает по принципу Фотоэлектрический эффект . Поскольку он изменяет световой сигнал, падающий на его поверхность, в его электрическую эквивалентную форму. А действие транзистора позволяет ему выполнять усиление тока, протекающего через него.

Содержимое: Фототранзистор

1. Строительство
2. Символ
3. рабочая
4. Кривая характеристик
5. Преимущества
6. Недостатки
7. Приложения
8. Ключевые слова

Конструкция фототранзистора

Как мы уже обсуждали, фототранзистор — это не что иное, как обычный транзистор, действие которого зависит от падающего излучения, падающего на его базу.Во время создания фототранзистора область базы и коллектора имеет большую площадь по сравнению с обычным BJT.

На рисунке ниже представлена ​​конструктивная структура фототранзистора NPN:

Здесь, как мы видим, свет в основном может падать на коллекторный переход базы. Первоначально фототранзисторы изготавливались из кремния или германия в качестве основного материала, который в результате обеспечивает структуру гомоперехода.Однако в последнее время они строятся с использованием таких материалов, как галлий или арсенид. Тем самым обеспечивается структура гетероперехода. Это потому, что эти структуры демонстрируют большую эффективность преобразования. Это означает, что они более способны преобразовывать световую энергию в электрическую по сравнению с транзисторами с гомопереходом.

Фототранзисторы в основном заключены в металлический корпус, который состоит из линзы в верхней части для сбора падающего излучения.

Символ фототранзистора

На рисунке ниже представлено символическое изображение фототранзистора:

.

Здесь символическое представление почти аналогично обычному BJT, но единственным отличием является наличие двух направленных внутрь стрелок в базовой области, которые показывают падение светового излучения.

Работа фототранзистора

Работа фототранзистора зависит от интенсивности излучения, падающего на его базовую область. Однако его работа почти аналогична работе обычного транзистора; вариация заключается во входном токе, который управляет схемой. А в случае фототранзистора падающий свет генерирует ток возбуждения.

На рисунке ниже представлена ​​схема смещения фототранзистора:

На схеме хорошо видно, что базовая область не подключена к внешнему питающему напряжению и используется как область падения излучения.Только коллекторная область подключена к положительной стороне источника питания вместе с эмиттером, который подключен к отрицательной стороне. Однако выходной сигнал берется на выводе эмиттера транзистора.

Когда свету не разрешается падать на базовую область транзистора, из-за изменения температуры движение неосновных носителей через переход генерирует очень небольшой ток через транзистор, который является током обратного насыщения, в основном называемым темновым током.Здесь базовый ток I _B в основном равен 0 . Здесь в этом случае выходной ток будет меньше по сравнению с предусмотренным питанием. Но когда на основание транзистора попадает определенное количество световой энергии, генерируется пара электронов и дырок. Приложенное электрическое поле заставляет электроны перемещаться в область эмиттера, тем самым генерируя большой электрический ток.

На рисунке ниже представлена ​​схема фототранзистора:

По мере увеличения интенсивности света, падающего в области основания, ток через устройство также увеличивается.Здесь генерируемый фототок в значительной степени зависит от освещения, обеспечиваемого основанием.

Характеристика фототранзистора

На рисунке ниже представлена ​​характеристика фототранзистора:

.

Здесь ось абсцисс представляет напряжение, приложенное к выводу коллектор-эмиттер транзистора, а ось ординат представляет ток коллектора, протекающий через устройство, в миллиамперах. Поскольку все кривые на приведенном выше рисунке ясно показывают, что ток увеличивается с интенсивностью излучения, которое попадает в базовую область.

Кроме того, на рисунке ниже показано изменение базового тока с изменением интенсивности света.

Здесь ось абсцисс представляет уровень освещенности, тогда как ось ординат представляет собой генерируемый эквивалентный базовый ток.

Преимущества фототранзистора

1. Это высокочувствительное оптоэлектронное устройство.
2. Он менее сложный и недорогой.
Фототранзисторы
3. обеспечивают большой выходной ток с высоким коэффициентом усиления.

Недостатки фототранзистора

1. Обеспечивает низкочастотный отклик.
2. В случае, когда обеспечивается небольшое количество освещения, схема не может эффективно его обнаруживать.
3. Электрические скачки сильнее проявляются в фототранзисторах, чем в фотодиоде.
4. Фототранзисторы подвержены влиянию изменения электромагнитной энергии.

Применение фототранзистора

Применения фототранзисторов следующие:

• В управлении и обнаружении света : Поскольку фототранзисторы являются очень чувствительными датчиками света.Таким образом, они широко используются в приложениях для обнаружения и управления освещением.
• Для индикации уровня и реле : Устройство находит свое применение для индикации уровня в некоторых системах из-за их светочувствительности.
• В счетных системах : Фототранзисторы могут быть эффективно использованы в счетных системах. Поскольку он обладает огромной способностью одновременно работать как фотодиод и транзисторы. Таким образом, отказ питания не вызовет серьезных негативных последствий для системы.
• В считывателях перфокарт. : Фототранзисторы широко используются для чтения перфокарт.

Ключевые термины, относящиеся к фототранзистору

• Фотодиод : Фотодиод — это полупроводниковый прибор с двумя выводами, который генерирует электрический ток, когда pn переход освещается световой энергией. Он работает по принципу фотоэлектрического эффекта.
• Темновой ток : Обратный ток, протекающий через устройство, когда на него не подается световая энергия.Этот ток в основном протекает из-за движения неосновных носителей заряда.
• BJT : BJT — это аббревиатура, используемая для обозначения биполярного переходного транзистора. Это устройство с 3 выводами, эмиттер, база и коллектор, которое используется для переключения и усиления.

Хотя фототранзисторы являются высокочувствительными устройствами, устройство работает несколько медленнее. Это явно означает, что с повышенной чувствительностью основной недостаток связан с его на и на времени.

Схема ИК-детектора

Обзор схемотехники

• Краткое описание работы: Обнаруживает ИК-сигналы от пультов дистанционного управления телевизора.
• Защита цепи: Специальная защита не требуется
• Сложность схемы: очень просто и легко построить, нет необходимости в печатной плате
• Характеристики схемы: Не очень хорошие, хорошо обнаруживает сигналы ИК-пульта дистанционного управления на расстоянии 10 см, также чувствителен к обычному свету и не может использоваться при ярком свете для обнаружения сигналов ИК-пульта дистанционного управления
• Доступность компонентов: оригинальные компоненты могут быть недоступны везде, подходящие компоненты для модификации
• Тестирование конструкции: быстро построенный из деталей, найденных в моей лаборатории, первый прототип можно было использовать, было испробовано несколько различных светочувствительных транзисторов
• Области применения: тестирование ИК-пульта дистанционного управления, обнаружение ИК-луча, тестирование фототранзисторов.
• Напряжение питания: батарея 9В
• Ток источника питания: менее 1 мА в темноте, почти до 20 мА при ярком свете
• Стоимость компонента: несколько долларов

Описание схемы

Эта схема представляет собой простой ИК-детектор для тестирования ИК-пультов дистанционного управления.Схема основана на одном фототранзисторе, который принимает ИК-луч. Транзистор NPN работает как усилитель, который подает ток на вел. Когда эта схема обнаруживает ИК-излучение или свет, загорается светодиод. Значит тебе нужно защитите фототранзистор от окружающего света, если вы этого не хотите. ваши тесты в темноте. Лучше всего поместить фототранзистор в небольшой черная трубка. Я использовал кусок изолирующей трубки длиной 2 см и установил фототранзистор в середину трубки.

Я построил свою схему из компонентов, найденных в ящике для мусора.Ценности не критично, и вы можете заменить фототранзистор на другой тип. у меня есть пробовали и другие типы, и схема с ними тоже хорошо работает.

Схема разработана как простая схема для проверки ИК-пульта дистанционного управления. контроллеры. Дальность обнаружения обычно составляет От 10 см до 1 метра в зависимости от используемых компонентов и прочности источник ИК-излучения, который вы пытаетесь обнаружить.

Список компонентов

 Q1 BP109 (или аналогичный фотопреобразователь)
Q2 BC238C или BC547
D1 КРАСНЫЙ СВЕТОДИОД
R1 390 Ом 0.25 Вт
 

Идеи модификации

Практически любой обычный малосигнальный транзистор NPN должен работать как Q2. Если BC238 недоступен, BC547 или 2N2222 также должны работать. Если вы не можете найти оригинальную модель компонентов для Q1, вы можете попробовать почти любой фототранзистор для этого (характеристики схемы могут отличаться, но должен как-то работать с самыми разными фототранзисторами).

Другие простые идеи для обнаружения ИК-сигнала от пульта дистанционного управления

Если у вас есть видеокамера, вы можете использовать ее непосредственно для просмотра ИК-сигнала. с пульта дистанционного управления.Просто направьте пульт дистанционного управления на видеокамеру и на видеоэкране / в видоискателе может появиться мерцающий свет. Это работает, потому что элементы CCD в современных видеокамерах также также чувствительны к ИК-излучению. Эта идея работает с большей частью видео. камеры, но на некоторых из них может произойти сбой (потому что некоторые старые камеры не используйте элемент CCD, и некоторые новые видеокамеры могут иметь очень хорошую ИК-фильтрацию в них).

Однажды я получил письмо, в котором говорилось, что вы также можете использовать любое AM-радио для обнаружения сигналов ИК-пульта дистанционного управления. контроллер отправляет.Я тестировал небольшое AM-радио (настроенное на диапазон 530..1800 кГц) с полдюжиной ИК-пультов дистанционного управления, и эта идея действительно работает. Если вы поднесете ИК-пульт дистанционного управления к радио и направите ИК-пульт дистанционного управления на ферритовой антенне AM-радио, вы должны услышать звук из радио при включении пульта дистанционного управления. AM-радио не обнаруживает фактический ИК-луч, но обнаруживает электрический шум, создаваемый ИК-пультом дистанционного управления, когда он работает.

Я считаю, что носовые шумы — это сильноточные импульсы. отправляется на ИК-светодиод, когда он передает, или на RFI от контроллера IC внутри ИК-пульта дистанционного управления.Причина, по которой AM-радио хорошо улавливает их, может быть в том, что ИК-пульты дистанционного управления, обычно используемые в потребительских товарах. использует керамический кристаллический резонатор 455 кГц как часть частотного синтеза схема. 455 кГц — это ПЧ для приемников AM. Удаленный генерирует несущую около 40 кГц, модулированную, как правило, около Прямоугольная волна 400uS-800uS. Вы должны слышать эту прямоугольную волну в диапазоне от 1 до 3 кГц. звуковой тон на радио, настроенный в любом месте диапазона AM.

---

Томи Энгдал <[email protected]>

Основы ИК-датчика | Схема контактов ИК-светодиода и работа

Инфракрасный светодиод (IR LED) — это светодиод специального назначения, излучающий инфракрасные лучи с длиной волны от 700 нм до 1 мм.Разные ИК-светодиоды могут излучать инфракрасный свет с разной длиной волны, точно так же, как разные светодиоды излучают свет разных цветов.

ИК-светодиоды

обычно изготавливаются из арсенида галлия или арсенида алюминия-галлия. В дополнение к ИК-приемникам они обычно используются в качестве датчиков.

Внешний вид ИК-светодиода такой же, как у обычного светодиода. Поскольку человеческий глаз не может видеть инфракрасное излучение, человек не может определить, работает ли инфракрасный светодиод. Камера на камере мобильного телефона решает эту проблему.ИК-лучи от ИК-светодиода в цепи отображаются в камере.

Схема выводов ИК-светодиода

ИК-светодиод — это диод или простой полупроводник. В диодах электрический ток может течь только в одном направлении. По мере протекания тока электроны падают из одной части диода в отверстия в другой части. Чтобы попасть в эти дыры, электроны должны выделять энергию в виде фотонов, которые производят свет.

Необходимо модулировать излучение ИК-диода, чтобы использовать его в электронном приложении, чтобы предотвратить ложное срабатывание.Модуляция выделяет сигнал от ИК-светодиода над шумом. Инфракрасные диоды имеют корпус, непрозрачный для видимого света, но прозрачный для инфракрасного. Массовое использование ИК-светодиодов в пультах дистанционного управления и системах аварийной сигнализации резко снизило цены на ИК-диоды на рынке.

ИК-датчик

ИК-датчик — это электронное устройство, которое обнаруживает падающее на него ИК-излучение. Датчики приближения (используются в телефонах с сенсорным экраном и роботах, избегающих краев), датчики контраста (используются в роботах, следующих за линией) и счетчики / датчики препятствий (используются для подсчета товаров и в системе охранной сигнализации) — вот некоторые приложения, в которых используются ИК-датчики.

Принцип работы

ИК-датчик состоит из двух частей: цепи эмиттера и цепи приемника. Все вместе это известно как оптопара или оптрон.

Излучателем является ИК-светодиод, а детектором — ИК-фотодиод. ИК-фотодиод чувствителен к ИК-свету, излучаемому ИК-светодиодом. Сопротивление фотодиода и выходное напряжение изменяются пропорционально полученному ИК-излучению. Это основной принцип работы ИК-датчика.

Тип заболеваемости может быть прямым или косвенным.При прямом падении ИК-светодиод помещается перед фотодиодом без каких-либо препятствий между ними. При непрямом падении оба диода размещаются рядом с непрозрачным предметом перед датчиком. Свет от ИК-светодиода попадает на непрозрачную поверхность и отражается обратно на фотодиод.

Пошаговые инструкции по созданию ИК-датчика доступны по адресу: DIY — ИК-датчик

Инфракрасные датчики

находят широкое применение в различных областях. Давайте взглянем на некоторые из них.

Датчики приближения

Датчики приближения используют принцип отражающего непрямого падения. Фотодиод принимает излучение, испускаемое ИК-светодиодом, после отражения от объекта. Чем ближе объект, тем выше будет интенсивность падающего на фотодиод излучения. Эта интенсивность преобразуется в напряжение для определения расстояния.

Датчики приближения находят применение, помимо прочего, в телефонах с сенсорным экраном. Во время звонков дисплей отключается, так что даже если щекой соприкасается с тачскрином, никакого эффекта нет.

Роботы-последователи линии

Следуя за роботами, ИК-датчики определяют цвет поверхности под ним и отправляют сигнал на микроконтроллер или основную схему, которая затем принимает решения в соответствии с алгоритмом, установленным создателем бота.

Линейные повторители используют отражающее или неотражающее непрямое падение. ИК-излучение отражается обратно в модуль от белой поверхности вокруг черной линии. Но ИК-излучение полностью поглощается черным цветом.Нет отражения ИК-излучения, возвращающегося к модулю датчика в черном цвете.

С проектами можно ознакомиться по адресу: line follower robot

Счетчик предметов

Счетчик предметов реализован на основе прямого попадания излучения на фотодиод. Всякий раз, когда какой-либо предмет закрывает невидимую полосу ИК-излучения, значение сохраненной переменной в компьютере / микроконтроллере увеличивается. На это указывают светодиоды, семисегментные дисплеи и ЖК-индикаторы. Системы мониторинга крупных заводов используют эти счетчики для подсчета количества продуктов на конвейерных лентах.

С проектами можно ознакомиться по адресу: Инфракрасный счетчик объектов

.

Охранная сигнализация

Прямое попадание излучения на фотодиод применимо в цепи охранной сигнализации. ИК-светодиод устанавливается с одной стороны дверной коробки, а фотодиод — с другой. ИК-излучение, излучаемое ИК-светодиодом, при нормальных условиях попадает непосредственно на фотодиод. Как только человек преграждает путь ИК-излучению и вызывает тревогу.

Этот механизм широко используется в системах безопасности и дублируется в меньшем масштабе для небольших объектов, таких как экспонаты на выставке.

С проектами можно ознакомиться по адресу: Инфракрасная охранная сигнализация

.

ИК-передатчик и приемник музыки

Используя ИК-передатчик / приемник и музыкальный генератор, можно создавать музыкальные звуки и слышать их на расстоянии до 10 метров. ИК-музыкальный передатчик работает от батареи 9 В, а ИК-музыкальный приемник работает от регулируемого напряжения от 9 В до 12 В.

Проекты доступны по адресу: IR Music Transmitter and Receiver

.

Игра с ИК-датчиками

Инфракрасные датчики используются в различных областях, например, в пультах дистанционного управления от телевизора, в системах охранной сигнализации и счетчиках объектов.Здесь мы использовали инфракрасные датчики (инфракрасные светодиоды) для создания схемы обнаружения объектов, а также датчик приближения для роботов, отслеживающих путь.

Проекты доступны по адресу: Playing With IR Sensors

Беспроводная система безопасности с инфракрасными датчиками

В этом проекте демонстрируется беспроводная система безопасности, в которой четыре пироэлектрических инфракрасных (PIR) датчика движения размещены с четырех сторон — спереди, сзади, слева и справа — зоны, подлежащей охвату. Он обнаруживает движение с любой стороны и включает аудиовизуальную сигнализацию.Также отображается сторона, на которой обнаружено движение (нарушитель).

С проектами можно ознакомиться по адресу: Беспроводная система безопасности с инфракрасными датчиками

Инфракрасный датчик объектов и приближения

Здесь мы использовали ИК-датчики, чтобы создать схему обнаружения объектов и датчик приближения для роботов, отслеживающих путь.

Проект доступен по адресу: Инфракрасный детектор объектов и приближения

Эта статья была впервые опубликована 30 октября 2017 г. и обновлена ​​3 ноября 2020 г.

.