Émetteur infrarouge : 4 étapes

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:05

Cet article vous montre comment fabriquer un émetteur analogique infrarouge.

C'est un ancien circuit. De nos jours, les diodes laser sont utilisées pour transmettre des signaux numériques via des fibres optiques.

Ce circuit peut être utilisé pour transmettre un signal audio via infrarouge. Vous aurez besoin d'un récepteur pour détecter le signal transmis. Le signal n'a pas besoin d'être modulé.

Fournitures

Composants: transistor de puissance NPN BJT, dissipateur thermique, fils isolés, carte matricielle, résistance 1 kohm - 5, résistance 100 ohm - 3 (selon la quantité d'émetteurs que vous utilisez), condensateur bipolaire 100 uF, potentiomètre 1 Megohm - 2, alimentation source (3 V ou 4,5 V - peut être mise en œuvre avec des piles AA/AAA/C/D).

Outillage: pince à dénuder, pince.

Composants optionnels: soudure, fil métallique 1 mm, pâte caloporteuse.

Outils optionnels: fer à souder, oscilloscope USB.

Étape 1: Concevoir le circuit

N'augmentez pas Rb1 au-dessus de 1 kohm. Sinon, le transistor ne saturera pas.

J'ai modélisé l'émetteur infrarouge avec quatre diodes. Si chaque diode a une tension potentielle de 0,7 V, la tension série totale sera de 2,8 V ou environ 3 V. C'était la chute de tension à travers mon émetteur infrarouge.

La résistance Ra peut être n'importe quelle valeur de 1 kohm à 1 mégohm.

J'ai trouvé que l'ajout de la valeur Rc au circuit à transistor augmentait le gain de cet amplificateur. Lorsque la tension d'entrée est très faible, le transistor est désactivé, un faible courant de polarisation entre dans la base du transistor avec Vce (tension de l'émetteur du collecteur proche de zéro). La résistance Rc augmente la tension Vce du transistor lorsque le transistor est désactivé. Vous pouvez essayer une valeur Rc de 10 kohms ou même 100 kohms et voir si cela augmentera le gain car une valeur Rc faible (même 1 kohm) crée un effet de charge sur la sortie du transistor. Cependant, connecter des valeurs de résistance Rc élevées revient à ne pas utiliser du tout la résistance Rc.

Cependant, au contraire, l'ajout d'une résistance Rc aux détecteurs à LED à transistor à usage général ne fait que réduire le gain et n'a donc PAS été utilisé dans ces articles:

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

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

Il est préférable de supposer que chaque type de transistor a ses propres caractéristiques uniques.

Étape 2: Simulations

Les simulations PSpice montrent un gain très élevé et c'est pourquoi j'ai connecté le potentiomètre d'atténuation à l'entrée.

Les valeurs élevées du potentiomètre influencent la fréquence du filtre passe-haut. Cependant, n'utilisez pas de potentiomètres inférieurs à 1 kohm. En fait, mieux vaut utiliser au moins 10 kohms pour éviter d'endommager la sortie audio.

Étape 3: Construisez le circuit

J'ai utilisé des résistances haute puissance. Vous n'avez pas besoin de résistances haute puissance pour ce circuit. Rd1 et Rd2 ont probablement besoin d'une puissance élevée si vous augmentez la tension d'alimentation et utilisez des diodes infrarouges à courant élevé.

J'ai spécifié une alimentation de 3 V dans la conception du circuit car certaines diodes infrarouges ont une tension de polarisation directe maximale de seulement 2 V. Cela signifie que le courant de diode maximal sera: IcMax = (Vs - Vd - VceSat) / Rc

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

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

Cependant, les diodes que j'ai utilisées ont une tension de polarisation directe maximale de 3 V. C'est pourquoi j'ai utilisé une alimentation de 4,5 V (pas 3 V) et le courant de diode maximal dans mon circuit était de:

IcMax = (Vs - Vd - VceSat) / Rc

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

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

Étape 4: Tester

J'ai introduit l'atténuation du potentiomètre car l'amplificateur à transistor avait un gain très élevé, saturant ainsi la sortie qui ne convient pas aux signaux audio qui nécessitent une amplification et une transmission linéaires.

J'ai connecté le canal violet à l'un des nœuds émetteurs infrarouges (le deuxième nœud est connecté à l'alimentation).

Mon générateur de signaux a une sortie maximale de 15 V crête ou 30 V crête à crête. Cependant, pour les graphiques ci-dessus, j'ai réglé le générateur de signal sur les paramètres minimum. Mon oscilloscope USB affiche la mauvaise échelle pour le canal bleu clair. L'amplitude du signal d'entrée a été fixée à environ 100 mV de crête.

Mon circuit n'a pas été testé avec un récepteur infrarouge. Vous pouvez le faire vous-même.