Простой ИК барьер

Afuraaaa

Добрый вечер, помогите пожалуйста разобраться с некоторыми вопросами.

Решил я собрать простой ик барьер. Схема на рисунке ниже. Схема взята из книги Кашкарова А.П. "Фото- и термодатчики в электронных схемах".

Ну и вот собрал я передатчик, однако при проверке на осциллографе никаких прямоугольных импульсов я не вижу. А вижу только постоянное напряжение где-то 7 или 8 В. Сигнал я снимал с катода ИК светодиода. Питал от кроны.

С1 у меня 51 пФ , R1 где-то 0.8 Мом.

Как я понял транзистор VT2 входит в насыщение и остается в таком состоянии постоянно. По идее С1 должен же перезаряжаться и закрывать VT1 и соотв-но и VT2. Правильно? И дело скорее всего в конденсаторе. Я правильно рассуждаю?

И еще один вопрос про мощность. Что-то я туплю.
Скажите пожалуйста, правильно ли определяю мощность излучения.

Uп=u_кэ+ u_hl1+u_r2

Uп - напряжение питания, u_кэ - падение напряжение коллектор-эмиттер , u_hl1 - падение напряжения на светодиоде , u_r2 - падение напряжения на резисторе.

Uп=9 В, u_кэ=0.1 В, u_hl1=1.8 В

I_hl1=( 9-0.1-1.8 ) /270=26,2мА - это ток протекающий через светодиод.

Значит мощность равна P=U_hl1*I_hl1=1.8В*26,2мА=47.16мВт.

В описании к схеме ( 3 фото) написано, что максимальная мощность излучения рекомендуемого излучающего диода составляет не менее 60мВт. Меня интересует, как он это определил.

В описании к светодиоду написано, что мощность излучения равна 5.5 мВт. Это мощность при каком токе и напряжении?
Там же написано, что прямое напряжение 1.8 В при токе 100мА . Значит в этом случае мощность будет 180мВт и это максимальная мощность? Подскажите пожалуйста, я что-то туплю.

И вот описание к светодиоду

http://www.chipdip.ru/product/al107a/

http://i023.radikal.ru/1408/31/42f90ad7c622.jpg - 1 фото

http://s004.radikal.ru/i207/1408/ef/b04c07e32b78.jpg - 2 фото

http://s019.radikal.ru/i612/1408/41/fce15404cdf4.jpg - 3 фото

Реклама

kotpalych

Возможно в схеме неправильно подключена правая обкладка C1 (HL1-R2) или неправильно указан его номинал (47n) .

Реклама

mylog

Afuraaaa писал(а):Схема взята из книги Кашкарова А.П.

советую заглянуть сюда
http://radio-hobby.org/modules/news/ind ... rytopic=23

Martin76

Эта схема генератора достаточно капризная, как почти все простое. Более менее хорошо она работает только с акустическими излучателями. Светодиод очень старый и слабый, любой современный китайский ИК за 3руб мощнее во много раз 107го.
Всю бы схему хотелось увидеть, скорее всего какой нибудь очередной маразм

Реклама

kotpalych

Martin76 писал(а): Всю бы схему хотелось увидеть, скорее всего какой нибудь очередной маразм

Смотрите и не удивляйтесь :

Возможно если отключить вывод 7, соединить выводы 2 и 6 и переключить вывод 4 на питание , в темноте как-то и заработает.

Реклама

Martin76

kotpalych писал(а): не удивляйтесь :

Примерно такую порнографию и ожидал увидеть

Реклама

Afuraaaa

Не знал, что у автора такие косяки бывают)

Я попытался разобраться с данной схемой, а именно с приемником. Пришлось разбираться с внутренней схемой таймера.
Нашел неплохое описание этой схемы и пример с ждущим мультивибратором в книге Ю.Н. Ерофеева "Импульсные устройства.

Выкладываю фото, где про это описано. Я сфоткал так, чтобы все читаемо было ( поэтому так много фото).

http://s03.radikal.ru/i176/1408/26/f381246593ed.jpg - 1 фото

http://s018.radikal.ru/i525/1408/f3/c967988e7ebb.jpg - 2 фото

http://s019.radikal.ru/i606/1408/4b/7a7c684e876a.jpg - 3 фото

http://s019.radikal.ru/i619/1408/85/cc582e764c0a.jpg - 4 фото

http://i023.radikal.ru/1408/e3/c21d8ccb4b19.jpg - 5 фото

http://s017.radikal.ru/i406/1408/e7/6de922189ba3.jpg - 6 фото

http://s018.radikal.ru/i523/1408/c7/e5dd287bb3a0.jpg - 7 фото

http://s56.radikal.ru/i152/1408/2b/05056c8062b1.jpg - 8 фото

http://s010.radikal.ru/i312/1408/05/591e15cf1bdc.jpg - 9 фото

http://s017.radikal.ru/i407/1408/f1/c563999d4c7b.jpg - 10 фото

Скажите пожалуйста, правильно ли я понял, как работает ждущий мультивибратор.
Если на входе запуска напряжение меньше 1/3 питания, то срабатывает компаратор У3 и на выходе триггера лог. "0". транзистор T2 закрыт. Конд-р начинает заряжаться. И даже, если когда конден-р будет заряжаться, на вхоже запуска напряжение будет больше 1/3 питания конденсатор все равно же будет заряжаться то 2/3 питания. Ведь когда на входе R триггреа лог. "0" он хранит предыдущее состояние. И след-но T2 тоже будет закрыт. Значит, получается конд-р по-любому зарядится до 2/3 питания и только тогда на выходе триггера будет лог. "1" и T2 откроется, и конд-р будет разряжаться.

Насколько я понял, таймер в схеме Кашкарова действительно работает как ждущий мильтивибратор, но только когда фототран-р будет открыт на входе запуска будет маленькое напряжение и след-но конд-р будет заряжаться до 2/3 питания. Когда конд-р будет заряжаться VT4 будет открыт, тиристор закрыт. Как только конд-р зарядится до 2/3 питания на выходе схемы будет лог. "0" и VT4 закроется и сработает реле. Получается реле сработает сразу, как только включится передатчик.

Скажите пожалуйста, правильно ли я рассуждаю.

Я попытался сам придумать и рассчитать рабочую схему. Я надеюсь вы поможете мне с этим)

Идея следующая: ИК светодиод излучает не импульсы, а просто инфракрасный луч, который открывает фототранзистор VT1. Когда фототран-р открыт напряжение на входе запуска высокое ( я взял 6 В) . Как только луч прерывается фототран-р закрыватся напряжение на входе запуска становится меньше 3 В ( схема будет питаться от кроны) . Конд-р С1 ( 1 фото) начинает заряжаться . Напряжение на выходе схемы будет высокое. VT2 Откроется и реле замкнет контакты. Тран-р будет открыт время тау - это длительность импульса на выходе схемы ( в моей схеме оно 110мс).

Транзисторы в рассчетах я взял, которые у меня были и реле тоже.

http://s018.radikal.ru/i512/1408/2b/c879466f35a5.jpg - 1 фото

http://s010.radikal.ru/i313/1408/04/a85bef7414c2.jpg - 2 фото

http://i065.radikal.ru/1408/02/57b3d8daad92.jpg - 3 фото

http://s017.radikal.ru/i407/1408/c3/08b2964e2a6c.jpg - 4 фото

http://s020.radikal.ru/i704/1408/56/4b503f250256.jpg - 5 фото

http://i081.radikal.ru/1408/ee/1da9f526e022.jpg - 6 фото

http://s019.radikal.ru/i640/1408/aa/79e93dec5012.jpg - 7 фото

в моих рассчетах u_кэн - напряжение коллектор-эимттер в насыщениии, Uп - напряжение питания
Я не очень понял какое напряжение будет на выходе схемы и взял 6,7В. Подскажите такое же будет ?

Я хотел бы узнать правильно ли я вообще рассчитываю? Если нет, подскажите пожалуйста, как надо.
И вообще нормальная ли идея так построить схему ?

Если например взять следующий ик светодиод ( мощность излучения у него составляет 130мВт)
http://www.chipdip.ru/product/tsal5100/

и такой фототранзистор http://www.chipdip.ru/product/l-610mp4bt-bd/ нормально ли будет?

Сейчас всегда буду советоваться, прежде чем собирать что-то.

IRMADE

Как было замечено выше, сама схема достаточно капризная и работает не со всякой нагрузкой хорошо. ИК-диод АЛ107 имеет мощность излучения 6 мВт при прямом постоянном или ИМПУЛЬСНОМ максимальном (!) токе в 100 мА и при температуре корпуса до +35. При повышении темп-ры, оптическая отдача падает. Конечно, можно от него получить 60 мВт, пропустив ток в 1 А, но это сильно за пределами ТХ и сколько он прослужит - вопрос. Предлагать такое для охраны - на совести разработчика. В справочных данных указано: предельный импульсный прямой ток при темп-ре от -40 до +35 = 100 мА.

IRMADE

Afuraaaa писал(а):Не знал, что у автора такие косяки бывают)

Скажите пожалуйста, правильно ли я понял, как работает ждущий мультивибратор.
Если на входе запуска напряжение меньше 1/3 питания, то срабатывает компаратор У3 и на выходе

Идея следующая: ИК светодиод излучает не импульсы, а просто инфракрасный луч,

Сейчас всегда буду советоваться, прежде чем собирать что-то.

Порог срабатывания, в частности, у мультивибратора, зависит от серии. У ТТЛ порог срабатывания 1,2-1,5 В, у КМОП - почти половина питания.
Работать с непрерывным излучением очень не экономично и вредно (в смысле перегрева) для излучателя, сейчас такой режим не применяется.
Генератор лучше сделать на одном-двух элементах триггера Шмитта серии КМОП, нагрузив выход на КТ829, а уже его - на излучатель.

Великое множество схемных ошибок у Б.И. Горошкова " Радиоэлектронные устройства", будьте осторожны с этой книгой, там их уж точно - хоть косой коси.

У ИК-излучающего диода, который вы выбрали, не указан ток накачки, который обеспечивает ему 130 мВт мощности.

kotpalych

С рассчетами это не ко мне , а по поводу вашей схемы, подумайте
1. Что всегда будет на выходе таймера если соединить его четветртый и седьмой выводы ?
2. Зачем нужно реле срабатывающее на 0,1 секунды ?
3. Как бороться с посторонней засветкой фототранзистора ?
4. На каком расстоянии между излучателем и приемником ваша схема сможет работать ?

Afuraaaa

1. Что всегда будет на выходе таймера если соединить его четветртый и седьмой выводы ?

Получается ждущий мультивибратор будет находиться в режиме блокировки. Да?

2. Зачем нужно реле срабатывающее на 0,1 секунды ?

Ну да, я что-то погнал) Я не то подумал.

Да, лучше все-таки чтобы светодиод работал в импульсном режиме. Поэтому я придумал следующую идею .

Поставить вместо фототранз-ра ик модуль, который работает на определенной частоте и выход ик модуля завести на вход установки RS триггера. И в том случае, когда излучение будет отсутвовать на выходе ик модуля установится высокое напряжение, которое установит на выходе триггера лог."1". На выходе триггера поставить транзисторный ключ, который будет коммутировать реле.

Вот собственно схема.

http://s013.radikal.ru/i323/1408/35/813e8805ea7d.jpg

Питать данную схему от кроны. Т.к. ик модуль питается от 5 В, то поставить стабилизатор напряжения L7805, который обеспечит необходимое напряжение. Я попробовал рассчитать и транз. ключ, но пока что не буду его выкладывать, вдруг снова что-то не то будет. Как вы считаете нормальная идея???

Я вот немного не могу разобраться с даташитом ик модуля.
Вот, например, если взять следующий ик модуль

chrome-extension://oemmndcbldboiebfnladdacbdfmadadm/http://www.vishay.com/docs/82491/tsop382.pdf

на 2-ой странице есть пункт "electrical and optical characteristics" где написано, что transmission distance составляет 45 m при условии, что облучение проводилось TSAL6200, через который протекал ток 200mA. Скажите пожалуйста я правильно понял? А то я не очень англ. понимаю. Получается можно обеспечить дальность 45 метров чтоли?

И там есть еще график к этому . Называется Optical test signal.
Там указано, что диод TSAL 6200, ток протекающий через него 400mA, 30 pulses, t=10ms.

Что такое 30 pulses и это время t??

Если у меня например будет ик модуль TSOP38238 , мне же надо будет обеспечить 38кГц.

Там написано еще, что t_pi=10/f0 is recommended for optimal function. Что такое t_pi? Подскажите пожалуйста.

Из графика Relative Spectral Sensitivity ( относительная спектральная чувствительность), я так понял что максимальная чувствительность достигается при 950 nm.

Если посмотреть даташит TSAL6200 ,

chrome-extension://oemmndcbldboiebfnladdacbdfmadadm/http://www.vishay.com/docs/81010/tsal6200.pdf

то видно, что он излучает электромагнитное излучение с длиной волны 950нм.
Значит, чтобы обеспечить нормальную дальность необходимо искать ик диод с длиной волны 950нм.

Я думаю тогда, такой тоже подойдет
http://pdf1.alldatasheet.com/datasheet- ... H4500.html

тем более его мощность составляет 180мВт. В то время как мощность TSAL6200 равна 160мВт.

Помогите пожалуйста разобраться с тем, как обеспечить максимальную мощность в импульсном режиме, а то я что-то запутался. Снова что-то много написал). Спасибо, что помогаете.

kotpalych

Поскольку вход блокировки имеет высший приоритет и низкий активный уровень , при соединении четвертого и седьмого выводов микросхемы таймера его третий вывод может переключиться только с высокого уровня на низкий .
С tsop382 не работал , но думаю его применение решит вопросы помехозащиты и чувствительности , посмотрите здесь. По поводу генератора смотрите здесь .
Правильная постановка задачи даёт половину решения , а у вас непонятно , что будет делать ваш инфракрасный барьер .