Pemancar Inframerah: 4 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:54

Artikel ini menunjukkan cara membuat pemancar analog infra merah.

Ini adalah sirkuit lama. Saat ini dioda laser digunakan untuk mengirimkan sinyal digital melalui serat optik.

Rangkaian ini dapat digunakan untuk mengirimkan sinyal audio melalui infra merah. Anda akan membutuhkan penerima untuk mendeteksi sinyal yang ditransmisikan. Sinyal tidak perlu dimodulasi.

Perlengkapan

Komponen: transistor daya NPN BJT, heat sink, kabel berinsulasi, papan matriks, resistor 1 kohm - 5, resistor 100 ohm - 3 (tergantung pada jumlah pemancar yang Anda gunakan), kapasitor bipolar 100 uF, potensiometer 1 Megohm - 2, daya sumber (3 V atau 4,5 V - dapat diimplementasikan dengan baterai AA/AAA/C/D).

Alat: pengupas kawat, tang.

Komponen opsional: solder, kawat logam 1 mm, pasta perpindahan panas.

Alat opsional: besi solder, osiloskop USB.

Langkah 1: Rancang Sirkuit

Jangan naikkan Rb1 diatas 1 kohm. Jika tidak, transistor tidak akan jenuh.

Saya memodelkan pemancar inframerah dengan empat dioda. Jika setiap dioda memiliki tegangan potensial 0,7 V dari total tegangan seri akan menjadi 2,8 V atau sekitar 3 V. Ini adalah penurunan tegangan pada pemancar inframerah saya.

Resistor Ra dapat berupa nilai dari 1 kohm hingga 1 Megohm.

Saya menemukan bahwa menambahkan nilai Rc ke rangkaian transistor meningkatkan penguatan penguat ini. Ketika tegangan input sangat rendah transistor OFF, arus biasing rendah memasuki basis transistor dengan Vce (tegangan kolektor emitor mendekati nol). Resistor Rc meningkatkan tegangan Vce transistor ketika transistor OFF. Anda dapat mencoba nilai Rc 10 kohm atau bahkan 100 kohm dan lihat apakah ini akan meningkatkan gain karena nilai Rc yang rendah (bahkan 1 kohm) menciptakan pengaruh pemuatan pada keluaran transistor. Namun, menghubungkan nilai resistor Rc tinggi seperti tidak menggunakan resistor Rc sama sekali.

Namun, sebaliknya menambahkan resistor Rc ke detektor LED transistor tujuan umum hanya mengurangi penguatan dan dengan demikian TIDAK digunakan dalam artikel tersebut:

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

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

Yang terbaik adalah mengasumsikan bahwa setiap jenis transistor memiliki karakteristik uniknya sendiri.

Langkah 2: Simulasi

Simulasi PSpice menunjukkan keuntungan yang sangat tinggi dan inilah mengapa saya menghubungkan potensiometer atenuasi ke input.

Nilai potensiometer tinggi mempengaruhi frekuensi filter lolos tinggi. Namun, jangan gunakan potensiometer di bawah 1 kohm. Infact lebih baik Anda menggunakan setidaknya 10 kohms untuk menghindari kemungkinan kerusakan pada output audio.

Langkah 3: Bangun Sirkuit

Saya menggunakan resistor daya tinggi. Anda tidak perlu resistor daya tinggi untuk rangkaian ini. Mungkin Rd1 dan Rd2 membutuhkan daya tinggi jika Anda menaikkan tegangan suplai dan menggunakan dioda inframerah arus tinggi.

Saya menentukan catu daya 3 V dalam desain rangkaian karena beberapa dioda infra merah memiliki tegangan bias maju maksimum hanya 2 V. Itu berarti arus dioda maksimum adalah: IcMax = (Vs - Vd - VceSat) / Rc

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

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

Namun, dioda yang saya gunakan memiliki tegangan bias maju maksimum 3 V. Inilah sebabnya mengapa saya menggunakan suplai 4,5 V (bukan 3 V) dan arus dioda maksimum pada arus rangkaian saya adalah:

IcMax = (Vs - Vd - VceSat) / Rc

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

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

Langkah 4: Pengujian

Saya memperkenalkan atenuasi potensiometer karena penguat transistor memiliki penguatan yang sangat tinggi, sehingga menjenuhkan output yang tidak sesuai untuk sinyal audio yang memerlukan amplifikasi dan transmisi linier.

Saya menghubungkan saluran ungu ke salah satu node pemancar inframerah (simpul kedua terhubung ke catu daya).

Generator sinyal saya memiliki output maksimum 15 V puncak atau 30 V puncak ke puncak. Namun, untuk grafik di atas saya mengatur generator sinyal ke pengaturan minimum. Osiloskop USB saya menunjukkan skala yang salah untuk saluran biru muda. Amplitudo sinyal input diatur sekitar 100 mV puncak.

Sirkuit saya tidak diuji dengan penerima inframerah. Anda bisa membuat ini sendiri.