Peducate.ir
با هم بیاموزیم
Peducate.ir
با هم بیاموزیممدار فرستنده صدا با امواج مادون قرمز
مدار فرستنده صدا با امواج مادون قرمز
در اینجا مداری (Circuit) ساده و کاربردی (Applicable) معرفی می شود که به وسیله آن می توان صدا (Sound) را از طریق امواج مادون قرمز یا فروسرخ (Infrared Wave) منتقل کرد. در حقیقت با فرستنده و گیرنده مادون قرمز می توان صدا را از طریق میکروفون (Microphone) یا ورودی دیگر ارسال کرد.
عملکرد: بخش اصلی مدار از دیودهای LED مادون قرمز یا IR LED تشکیل شده است. در بخش فرستنده (Transmitter)، ترانزیستور نوع منفی یا تیپ منفی (NPN) BC548 در نقش یک مدولاتور (Modulator) ایفای نقش می کند. بدین صورت که ورودی صدا از طریق مقاومت R4 به بیس (Base) ترانزیستور تزریق می شود و عمل مدولاسیون انجام شده و صدای مدوله شده روی کلکتور (Collector) ترانزیستور قرار می گیرد. مقاومت R1 نقش محدودکننده جریان (Current Limiter) را بر عهده دارد. دو دیود فرستنده مادون قرمز D1 و D2، از نوع TX IR LED بوده که در نقش آنتن (Antenna) عمل می کنند. استفاده از دو دیود فرستنده کیفیت انتقال (Quality) را بهبود می بخشد. می توان از دیودهای بیشتری استفاده کرد که در این صورت باید مقاومت R1 و منبع تغذیه باز طراحی (Redesign) شوند. توجه داشته باشید که برد (Range) فرستنده بستگی به LED ها دارد و هرچه LED قوی تری به کار رود، برد ارسال افزایش می شود.
بخش اصلی گیرنده از یک ترانزیستور مادون قرمز (IR Transistor) تشکیل شده است. این المان در حقیقت همان آنتن گیرنده است. سیگنال مادون قرمز حامل صدا از طریق ترانزیستور Q2 و مقاومت R2 و خازن C1 دمدوله (Demodulation) شده و سپس به تقویت کننده کلکتور مشترک دوطبقه سری شده (Cascaded Common Collector Amplifier) شامل ترانزیستور های Q3 و Q4 تحویل می گردد. تقویت کننده کلکتور مشترک نقش بافر را دارد که دارای مقاومت خروجی (Output Resistance) کم است. علت استفاده از این طبقه، پایین بودن مقاومت ورودی صدا (Audio Out) است. البته همان گونه که از الکترونیک می دانیم، ترانزیستورهای Q3 و Q4 به صورت زوج دارلینگتون (Darlington) در مدار قرار گرفته اند. خازن C1 نقش فیلتر پایین گذر (Low Pass Filter) را نیز دارد.
لامپ های IR LED معمولی در دو نوع 3 میلی متری و 5 میلی متری با قیمت زیر پانصد تومان در بازار موجود می باشند. البته LED های مادون قرمز توان بالا با قیمت بیشتر نیز وجود دارند که می توان از آن ها بهره برد. نکته دیگر آنکه زاویه دید LED های مادون قرمز معمولا محدود است. یعنی هر LED مادون قرمز محدوده 120 درجه ای را پوشش می دهد. به بیان دقیق تر زاویه فضایی 120 استرادیان را پوشش می دهد. به همین دلیل برای آنکه بتوان در هر زاویه ای سیگنال را دریافت کرد، بهتر است از سه عدد LED مادون قرمز در فرستنده و گیرنده استفاده کرد تا زاویه فضایی 360 استرادیان را پوشش دهند. می توان به جای ترانزیستور مادون قرمز Q3 از دیود مادون قرمز گیرنده نیز استفاده کرد. در این حالت دیود گیرنده باید به صورت بایاس معکوس (Reverse Bias) در مدار قرار گیرد و به جای مقاومت R2 باید از پتانسیومتر 100 کیلویی استفاده کرد و آنقدر پتانسیومتر را تغییر داد تا بعترین حالت بدست آید. البته توجه داشته باشید که مقاومت سری شده با LED یا ترانزیستور مادون قرمز گیرنده اگر از حدی کمتر شود، این قطعات خواهند سوخت. به همین دلیل بهتر از برگه اطلاعاتی (Data Sheet) قطعات استفاده گردد.
کاربردها: مدار فرستنده صدا با امواج مادون قرمز، مدار فرستنده سیگنال با امواج مادون قرمز، واکی تاکی مادون قرمز و ...
