Kuidas teha mobiiltelefoni detektori vooluringi?

Õpi

Praegusel sajandil on kõige tavalisem elektrooniline seade, mida iga inimene näeb, mobiiltelefon. Maailma edenedes liigub tehnoloogia kiiresti ka kommunikatsiooni valdkonnas. Selle tulemuseks on mobiiltelefoni vajaduse hüppeline suurenemine. Mobiil on mobiilsideseade, mis võtab vastu ja edastab signaale. Üldiselt on kärgsignaali sagedusvahemik vahemikus 0,9 kuni 3 GHz.



Mobiiltelefoni detektor

Selles artiklis teeme mobiiltelefoni detektori vooluringi, mis tunnetab nende sageduste tuvastamise abil mobiiltelefoni olemasolu ümbritsevas piirkonnas. Lihtsat mobiiltelefoni detektorahelat saab valmistada kahel viisil. Me arutame siin mõlemat ahelat ükshaaval. Nagu varem öeldud, hõlmavad mobiiltelefoni detektori vooluringi kaks võimalust Schottky dioodi ja pinge võrdleja kombinatsioon ja a BiCMOS Op-Amp.



Kuidas teha mobiilse detektori vooluringi BiCMOS Op-Amp abil?

Kuna teame oma projekti kokkuvõtet, siis liikugem edasi ja kogugu selle projekti kallal töötamiseks veel teavet. Kõigepealt arutame vooluringi BiCMOS Op-Amp abil.



1. samm: komponentide kogumine

Parim lähenemine mis tahes projekti alustamiseks on koostada komponentide loetelu ja läbi viia nende komponentide lühitutvustus, sest keegi ei taha jääda projekti keskele lihtsalt puuduva komponendi tõttu. Allpool on loetelu komponentidest, mida me selles projektis kasutame:



kood 1016
  • CA3130 Op-Amp
  • 100KΩ takisti
  • 1KΩ takisti
  • 0,22 nF kondensaator
  • 100µF kondensaator
  • 47pF kondensaator
  • BC548 NPN transistor
  • Vasktraat antenni valmistamiseks
  • Veroboard
  • Aku
  • Hüppaja juhtmed
  • LED

2. samm: komponentide uurimine

Kuna me teame nüüd projekti põhiideed ja meil on olemas ka kõigi komponentide täielik loetelu, siis liikugem ühe sammu võrra edasi ja tutvuge kõigi komponentide lühikese uurimisega.

CA3130A ja CA3130 on op-amprid, milles on ühendatud nii CMOS-i kui ka bipolaarsete transistoride eelised. Väga kõrge sisendtakistuse tagamiseks kasutatakse sisendahelas väga väikest sisendvoolu, väravatega kaitstud P-Channel MOSFET (PMOS) transistore. see tagab ka erakordse kiiruse. PMOS-transistoride kasutamine sisendstaadiumis annab ühismoodilise sisendpinge võime alla 0,5 V negatiivse toiteterminali alla, mis on oluline omadus ühekordse toitega rakendustes. CA3130 seeria tööpinge on vahemikus 5V kuni 16V. Faasikompensaatorina saab koos sellega kasutada ühte välist kondensaatorit. Väljundjärgu välgutamiseks on vaja terminalisätteid.

CA 3130



TO BC548 on NPN-transistor. Niisiis, kui aluse tihvti hoitakse maapinnal, on kollektor ja emitter vastupidised ning kui signaal antakse alusele, on kollektor ja emitter ettepoole kallutatud. Selle transistori võimenduse väärtus on vahemikus 110 kuni 800. Transistori võimendusvõime määratakse selle võimenduse väärtuse järgi. Me ei saa selle transistoriga rasket koormust ühendada, kuna maksimaalne vooluhulk, mis võib kollektori tihvti läbi voolata, on peaaegu 500mA. Transistori, selle voolu kallutamiseks tuleb rakendada aluse tihvtile voolu (IB) peaks piirduma 5mA-ga.

EKr 548

Antenn: Antenn on muundur. Seda kasutatakse raadiosageduste väljade teisendamiseks vahelduvvooluks või vastupidi. Raadio edastamiseks kasutatakse kahte peamist tüüpi antenni: edastav antenn ja vastuvõtuantenn. Raadiolained on elektromagnetlained, mis kannavad signaale valguse kiirusel läbi õhu. Antenn on mis tahes raadiot kiirgava seadme kõige olulisem komponent. Neid kasutatakse mobiilsideseadmetes, radarsüsteemides, satelliitsides jne.

Antenn

vaigista üksikud vahelehed kroom

Veroboard on hea valik vooluringi tegemiseks, sest ainus peavalu on komponentide paigutamine Vero-plaadile ja nende lihtsalt jootmine ning järjepidevuse kontrollimine digitaalse mitmemõõturi abil. Kui vooluringi paigutus on teada, lõigake plaat mõistliku suurusega. Sel eesmärgil asetage laud lõikemattale ja kasutades teravat tera (kindlalt) ning rakendades kõiki ohutusabinõusid, asetage koorem rohkem kui üks kord ülevalt ja alusest mööda sirget serva (5 või mitu korda), sõites üle avad. Pärast seda asetage komponendid tihedalt plaadile, et moodustada kompaktne vooluring ja jootke tihvtid vastavalt vooluahela ühendustele. Mis tahes vea korral proovige ühendused lahti joota ja uuesti jootma. Lõpuks kontrollige järjepidevust. Veroboardil hea vooluringi tegemiseks tehke järgmist.

Veroboard

3. samm: vooluringi töö

Vooluahela op-amp osa töötab umbes kui RF-signaali detektor, samal ajal kui vooluahela transistori osa on indikaator. Kondensaatoreid, mis kogunevad vastuvõtva traadi kõrvale, kasutatakse raadiosignaalide eristamiseks, kui mobiiltelefon teeb (või saab) telefonikõne või saadab (või saab) kiirsõnumi.

Operatsioon Amp uurib signaali, muutes sisendvoolu tõusu üle väljundis olevale pingele ja LED aktiveeritakse.

4. samm: komponentide kokkupanek

Nüüd, kui teame oma projekti peamist tööprotsessi ja ka täielikku vooluringi, liigume edasi ja alustame oma projekti riistvara valmistamist. Ühte tuleb meeles pidada, et vooluring peab olema kompaktne ja komponendid asetama nii lähedale.

  1. Võtke Veroboard ja hõõruge selle külge vaskkattega kaabitsapaberiga.
  2. Nüüd asetage komponendid ettevaatlikult ja piisavalt lähedale, et vooluahela suurus ei muutuks väga suureks
  3. Tehke ühendused ettevaatlikult jootekolvi abil. Kui ühenduste loomisel tehakse mõni viga, proovige ühendus tühjendada ja ühendus uuesti korralikult jootma, kuid lõpuks peab ühendus olema tihe.
  4. Kui kõik ühendused on loodud, tehke järjepidevuse test. Elektroonikas on järjepidevuskatse elektriskeemi kontrollimine, et kontrollida, kas vool liigub soovitud rajal (et see on kindlasti kogu vooluahel). Järjepidevuskatse viiakse läbi väikese pinge (juhtmega valgusdioodi või juhtmega, mis loob osa, näiteks piesoelektrilise kõlari) juhtmega.
  5. Kui järjepidevuskatse läbib, tähendab see, et vooluring on vastavalt soovile piisavalt tehtud. Nüüd on see testimiseks valmis.

Vooluring näeb välja nagu allolev pilt:

Lihtne mobiilse detektori vooluring

Kuidas teha mobiilse detektori vooluringi Schottky diood ?

Nagu me juba nägime, kuidas teha mobiiltelefoni detektori vooluringi a abil BiCMOS Op-Amp nüüd laseme läbi veel üks protseduur, milles kasutame a Schottky dioodi ja pinge võrdleja kombinatsioon teha vooluring, mis tuvastaks ümbritsevas mobiiltelefoni.

1. samm: komponentide kogumine

Allpool on toodud täielik loetelu komponentidest, mida kasutatakse selle konfiguratsiooni loomiseks.

  • 10uH induktor
  • 100-oomine takisti
  • 100k-oomi takisti
  • 100nF kondensaator
  • 3k-oomi takisti
  • 100 oomi takisti
  • 200 oomi takisti
  • BAT54 Schottey diood
  • LED
  • Veroboard

2. samm: komponentide uurimine

Kuna meil on kõigi komponentide täielik loetelu, liigume ühe sammu edasi ja läbime kõigi komponentide lühikese uuringu.

LM339 kuulub nende komponentide hulka, milles on neli sõltumatut pinge võrdlust. Iga komparaatori konstruktsioon on selline, et iga komparaator saab töötada ühel toiteallikal laias sisendpinge ulatuses. See ühildub ka jagatud toiteallikatega. Mõne võrdleja omadus on väga ainulaadne. Näiteks sisend-ühisrežiimi pingepiirkonnas on maandus, kui see töötab ühe toiteallika pingega. Võrdleja põhieesmärk on see, et see pöörab signaali digitaalse ja analoogdomeeni vahel. See võtab oma sisendklemmides kaks sisendit ja võrdleb neid. Pärast võrdlemist ütleb see, mis on sisendklemmidel nende kahe suurem sisend. Sellel on lai valik rakendusi. Näiteks kasutatakse seda põhivõrdluses, CMOS-i juhtimisel, TTL-i juhtimisel, madalsageduslikul võimendil, muunduri võimendil jne.

Windowsi värskendusteenused ei tööta

LM339

BC547 on NPN bipolaarne transistor. Sõna transistor tähendab takistuse ülekandmist ja selle põhiülesanne on voolu võimendamine. BC547 saab kasutada nii lülitamise kui ka võimendamise eesmärgil. Sellel on kolm terminali alust, emitterit ja kollektorit. Kollektorit läbiva voolu hulka reguleerib aluse kaudu emitterisse voolava voolu hulk. Selle transistori maksimaalne voolutugevus on peaaegu 800. Selleks, et see transistor töötaks soovitud piirkonnas, on vaja fikseeritud alalispinget. See transistor on kallutatud selliselt, et kõigi sisendivahemike puhul on see võimendamiseks alati osaliselt kallutatud. põhjas tehakse sisendi võimendus ja seejärel kantakse see emitteri poolele.

BC547

TO Schottky diood on pooljuhidiood, mis on moodustatud pooljuhi ja metalli ristmikul. Selle dioodi lülitamine toimub väga kiiresti. Sellel on väga madal edasipinge langus. Piisava pinge rakendamisel voolab vool ettepoole. Schottky dioodi ettepoole suunatud pinge on vahemikus 150–450 mV, erinevalt teistest tavalistest dioodidest, mille esipinge varieerub vahemikus 600–700 mV. Parema süsteemi efektiivsuse ja suurema ümberlülitamiskiiruse tõttu on lubatud madalam edasipinge.

Schottky diood

3. samm: vooluahela kujundus

Vooluahela kujundus koosneb peamiselt kolmest osast, Detektori vooluahela disain , Võimendi vooluahela disain, ja Võrdlusahela disain .

The detektori vooluring sisaldab induktorit, dioodi, kondensaatorit ja takistit. Siin valitakse induktori hinnang 10uH kohta. Detektordioodiks valitakse Schottky diood BAT54, mis suudab alandada madalsagedusliku vahelduvvoolu signaali. Kanali kondensaator, mis valiti 100 nF keraamilisse kondensaatorisse, mida kasutati vahelduvvoolu paisutamiseks. Kasutatakse 100 oomi koormustakisti.

Siin, sisse võimendi vooluahela disain , lihtsat BJT BC547 kasutatakse sarnaselt tavalisele emitteri režiimile. Emittertakisti pole selles olukorras vaja, kuna väljundsignaal on väikese väärtusega. Kollektori takisti väärtus dikteerib aku pinge, kollektori-emitteri pinge ja kollektori voolu hinnang. Tavaliselt valitakse aku pingeks umbes 12 V. 5V on kollektori ja emitteri tööpunktpinge ning kollektori vool on peaaegu 2mA. Seega kasutatakse Rc-na 3k-oomi takistit. Sisendtakisti väärtus peaks olema suur, peaaegu 100 k, kuna seda kasutatakse transistori kallutatuse tagamiseks. See hoiab ära maksimaalse voolu voolamise.

Siin kasutatakse Lm339 Võrdlusahela disain. Pingejaoturi konfiguratsiooni kasutatakse võrdluspinge seadmiseks inverteeriva klemmi juures. Võrdluspinge on seatud madalale 4V suurusjärgus, kuna võimendusahela väljundpinge on üsna madal. Selle eesmärgi saavutamiseks kasutatakse 200-oomi takistit ja 330-oomi potentsiomeetrit. Voolu piirava takistina väljundklemmis kasutatakse 10-oomist takistit.

4. samm: mõistke mobiiltelefoni jälgimisahelat

Mobiiltelefonist eralduvad signaalid on raadiosagedussignaalid. Sel hetkel, kui mobiiltelefon on vooluahela lähedal saadaval, indutseeritakse mobiiltelefoni RF-signaal vastastikuse induktsiooni käigus vooluringi induktorisse. Shockley diood vastutab GHz suuruse sagedusega kõrgsageduse vahelduvvoolu signaali võimendamise eest. Kondensaatorit kasutatakse väljundsignaali filtreerimiseks.

Nüüd, kui mobiiltelefon viiakse selle vooluahela lähedale, indutseeritakse drosselisse pinge ja dioodi kasutatakse signaali demoduleerimiseks. Siis võimendab ühise emitteri transistor pinget. Siin on väljundpinge suurem kui võrdlusväljundpinge. Seega on väljund loogiliselt kõrge signaal, mis paneb LED-i põlema, mis näitab mobiiltelefoni olemasolu läheduses. See on väga lihtne vooluring, nii et see peab asetsema ringist sentimeetrite kaugusel.

kuidas avada kaks Exceli faili eraldi

5. samm: komponentide kokkupanek

  1. Võtke Veroboard ja hõõruge selle külge vaskkattega kaabitsapaberiga.
  2. Nüüd asetage komponendid ettevaatlikult ja piisavalt lähedale, et vooluahela suurus ei muutuks väga suureks
  3. Tehke ühendused ettevaatlikult jootekolvi abil. Kui ühenduste loomisel tehakse mõni viga, proovige ühendus tühjendada ja ühendus uuesti korralikult jootma, kuid lõpuks peab ühendus olema tihe.
  4. Kui kõik ühendused on loodud, tehke järjepidevuse test. Elektroonikas on järjepidevuskatse elektriskeemi kontrollimine, et kontrollida, kas vool liigub soovitud rajal (et see on kindlasti kogu vooluahel). Järjepidevuskatse viiakse läbi väikese pinge (juhtmega valgusdioodi või juhtmega, mis loob osa, näiteks piesoelektrilise kõlari) juhtmega.
  5. Kui järjepidevuskatse läbib, tähendab see, et vooluring on tehtud vastavalt soovile õigesti. Nüüd on see testimiseks valmis.

Vooluring näeb välja nagu allpool näidatud pilt:

Schottky dioodi kasutav mobiiltelefonidetektor

Rakendused

Mobiiltelefonide detektorahelate rakendusi on palju. Mõned selle rakendused on loetletud allpool:

  1. Seda saab kasutada eksamisaalides ja koosolekuruumides mobiiltelefoni olemasolu tuvastamiseks.
  2. Heli või video loata edastamist saab tuvastada, tuvastades mobiiltelefoni teatud kohtades.
  3. Varastatud mobiiltelefone saab konkreetse stsenaariumi korral tuvastada, kasutades seda mobiildetektori vooluahelat.

Piirangud

Eespool nimetatud mobiiltelefonidetektorite ahelatel on teatud piirangud.

  1. Esimene vooluring on madala ulatusega detektor. Selle ulatus on vaid mõni sentimeeter.
  2. Suurema tõkkekõrgusega Schottky diood on vähem tundlike signaalide suhtes vähem tundlik.